UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI) INGENIERO INDUSTRIAL PROYECTO FIN DE CARRERA APLICACIÓN DE LA TEORÍA DE JUEGOS A LA ASIGNACIÓN DE COSTES DE RED EN EL MERCADO DE ELECTRICIDAD DE LA UNIÓN EUROPEA ALFONSO MARTÍNEZ SÁNCHEZ MADRID, junio de 2006 Autorizada la entrega del proyecto al alumno: Alfonso Martínez Sánchez LOS DIRECTORES DEL PROYECTO Luis Olmos Camacho Fdo: Fecha: José Ignacio Pérez Arriaga Fdo: Fecha: Vº Bº del Coordinador de Proyectos Tomás Gómez San Román Fdo: Fecha: Resumen iii Resumen La teoría de juegos propone interesantes conceptos, métodos y modelos que pueden ser utilizados en el análisis de la interacción entre los diferentes agentes en mercados competitivos. Asimismo, pueden usarse en la solución de los conflictos que causa esa interacción, como, por ejemplo, los que aparecen en los mercados de electricidad. Uno de los conflictos que pueden aparecer en un mercado de electricidad reside en la forma de asignar los costes de una red eléctrica entre los agentes que operan en ella. Éste es un tema relativamente bien solucionado en muchos sistemas eléctricos nacionales, donde la red está muy mallada y no es necesario enviar señales de localización. Sin embargo, la aparición de mercados regionales, como el Mercado de Electricidad de la Unión Europea, hace necesario el desarrollo de nuevas metodologías de asignación de costes que resulten justos y eficientes. Dentro de la teoría de juegos, los juegos cooperativos son la herramienta más conveniente para solucionar problemas de asignación de costes, ya que su objetivo es repartir un recurso entre varios agentes. En este proyecto se propone una asignación basada en el valor de Aumann-Shapley de un juego cooperativo donde los agentes se van incorporando a una gran coalición de tal forma que en todo instante se intenta minimizar el coste de la red usada. La asignación de acuerdo al valor de Aumann-Shapley reúne las cualidades de justicia, eficiencia, y estabilidad, cualidades requeridas para la correcta asignación de los costes de una red de transporte. Una vez implantado el algoritmo propuesto de un modo eficiente que reduce drásticamente el tiempo de ejecución del mismo, se ha procedido a su aplicación a un caso real, correspondiente a un caso de punta de invierno del sistema español en el año 2005. Los resultados obtenidos con este método se han comparado con los resultantes de la aplicación del método de Participaciones Medias en el mismo escenario. Se ha comprobado que los resultados obtenidos con ambos métodos presentan importantes similitudes. Summary iv Summary Games theory proposes interesting concepts, methods, and models which might be used in the analysis of the interaction between agents in competitive markets. Likewise, those concepts might be used to solve those conflicts caused by that interaction, like those which may appear in electricity markets. One of the conflicts which may appear in an electricity market corresponds to the way network costs are distributed among agents. That conflict has already been solved in national systems, where sending locational signals is not necessary in most cases. However, the creation of regional markets, such as the Internal Electricity Market in the European Union, makes necessary the development of new cost allocation methods. These new methods must produce fair and efficient solutions. Games theory’s most convenient tool to solve cost allocation problems is cooperative games theory, since the objective of cooperative games is distributing a source among a group of agents. This project proposes an allocation method based in the Aumann-Shapley value of a game where market agents join, one by one, a coalition that ends up including all of them. The objective of this coalition at any time is minimizing the cost of the grid that agents within the coalition are using. The Aumann-Shapley allocation meets the qualities of justice, efficiency, and stability, which are required for the right allocation of the cost of an electrical network. The proposed algorithm has been implemented in an efficient way, thus sharply reducing the running time of the algorithm with respect to previous implementations. Afterwards, I have applied this algorithm to compute network charges in a real-life scenario: that corresponding to the actual operation of the Spanish system for the winter peak-load in the year 2005. The results produced by the method have been compared to those corresponding to the application of the AP method to the same scenario, concluding that the results yielded by both methods are remarkably similar. Índice v Índice 1 INTRODUCCIÓN .............................................................................................................................. 2 1.1 Visión general ..................................................................................................... 2 1.1.1 Las actividades de red. Regulación del transporte. 3 1.2 El Mercado Interno de Electricidad de la Unión Europea............................ 5 1.2.1 Introducción. 5 1.2.2 Requisitos fundamentales para la creación de un mercado único europeo. 6 2 EL PROBLEMA DE LA ASIGNACIÓN DE COSTES DE RED............................................... 16 2.1 Introducción ...................................................................................................... 16 2.2 Metodologías de asignación de costes de red .............................................. 19 2.3 Metodología propuesta ................................................................................... 23 2.3.1 La asignación incremental 25 2.3.2 La asignación de Shapley 26 2.3.3 La asignación Aumann-Shapley 27 3 IMPLANTACIÓN DEL MÉTODO PROPUESTO ..................................................................... 31 3.1 Introducción ...................................................................................................... 31 3.2 Enunciado del problema a resolver ............................................................... 31 3.3 Modelado........................................................................................................... 37 3.3.1 Generadores y demandas 37 3.3.2 Líneas 37 3.3.3 Flujo de cargas 38 3.3.4 Pérdidas 39 3.3.5 Primera ley de Kirchhoff 40 3.3.6 Función objetivo 41 4 RESULTADOS .................................................................................................................................. 44 4.1 Introducción ...................................................................................................... 44 4.2 Descripción de los resultados presentados................................................... 44 4.3 Aclaraciones previas a la comparación ......................................................... 51 4.4 Análisis de los resultados por zonas geográficas ........................................ 52 4.4.1 Cargos asignados a generadores. 52 4.4.2 Cargos asignados a demandas. 54 4.5 Resultados de la asignación de la fracción usada de la red ....................... 55 4.5.1 Asignando el coste a los generadores. 55 Índice vi 4.5.2 Asignando el coste a las demandas. 60 4.6 Resultados de la asignación del coste total de la red .................................. 65 4.6.1 Asignando el coste a los generadores. 65 4.6.2 Asignando el coste a las demandas. 70 5 CONCLUSIONES............................................................................................................................. 77 5.1 Introducción ...................................................................................................... 77 5.2 Algoritmo desarrollado ................................................................................... 77 5.3 Resultados obtenidos ....................................................................................... 78 5.4 Valoración final................................................................................................. 79 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................................................... 81 A RESULTADOS OBTENIDOS ........................................................................................................ 86 A.1 Introducción ...................................................................................................... 86 A.2 Resultados para la asignación a generadores (asignando el coste de la fracción usada de la red) ................................................................................. 86 A.3 86 A.4 Resultados para la asignación a demandas (asignando el coste de la fracción usada de la red) ................................................................................. 91 A.5 Resultados para la asignación a generadores (asignando el coste total de la red).......................................................................................................... 102 A.6 Resultados para la asignación a demandas (asignando el coste total de la red) ............................................................................................................... 107 B EL MÉTODO DE PARTICIPACIONES MEDIAS ................................................................... 119 Índice de Figuras vii Índice de Figuras Figura 1.1 Estructura a seguir por los diferentes mercados sub-regionales europeos..................... 8 Figura 1.2 Hoja de ruta de la unificación de los mercados europeos (Fuente:: EURELECTRIC)... 9 Figura 1.3 Diferentes operadores de sistema que operan actualmente en Europa ........................ 11 Figura 1.4 Interconexiones subacuáticas y zonas síncronas en Europa ........................................... 13 Figura 1.5 Funcionamiento de los mecanismos de gestión de las congestiones............................. 14 Figura 2.1 Flujos anuales de energía entre los países europeos (Fuente:UCTE. Memo 2002) ...... 19 Figura 2.2 Trayectorias alternativas en la asignación de Shapley modificada (Fuente: PSR)....... 27 Figura 2.3 Particiones infinitesimales en Aumann-Shapley (Fuente: PSR) ..................................... 28 Figura 2.4 Trayectorias en el espacio de agentes cuando el tamaño de los sub-agentes tiende a cero (Fuente: PSR) ..................................................................................................................... 29 Figura 3.1 Particiones infinitesimales en Aumann-Shapley.............................................................. 32 Figura 3.2 Trayectorias en el espacio de agentes cuando el tamaño de las particiones tiende a cero................................................................................................................................................. 34 Figura 3.3 Flujo real y flujo medio ........................................................................................................ 40 Figura 4.1 Ejemplo de gráfico de comparación punto a punto ......................................................... 46 Figura 4.2 Ejemplo de gráfico de distribución de frecuencias .......................................................... 47 Figura 4.3 Ejemplo de gráfico de cajas ................................................................................................. 49 Figura 4.4 Ejemplo de diagrama de dispersión................................................................................... 50 Figura 4.5 Comparación de los cargos de red nudo a nudo; cargo a los generadores por MWh producido...................................................................................................................................... 56 Figura 4.6 Gráficos de distribución de frecuencias; cargo a los generadores por MWh producido...................................................................................................................................... 57 Figura 4.7 Gráficos de cajas; cargo a los generadores por MWh producido ................................... 59 Figura 4.8 Gráfico de dispersión; cargo a los generadores por MWh producido........................... 59 Figura 4.9 Gráfico del modelo ajustado; cargo a los generadores por MWh producido............... 60 Figura 4.10 Comparación de los cargos nudo a nudo; cargo a las demandas por MWh consumido..................................................................................................................................... 61 Figura 4.11 Gráficos de distribución de frecuencias; cargo a las demandas por MWh consumido..................................................................................................................................... 62 Figura 4.12 Gráficos de cajas; cargo a las demandas por MWh consumido ................................... 64 Figura 4.13 Gráfico de dispersión; cargo a las demandas por MWh consumido ........................... 64 Figura 4.14 Gráfico del modelo ajustado; cargo a las demandas por MWh consumido ............... 65 Figura 4.15 Comparación de los cargos nudo a nudo; cargo a los generadores por MWh producido...................................................................................................................................... 66 Índice de Figuras viii Figura 4.16 Gráficos de distribución de frecuencias; cargo a los generadores por MWh producido...................................................................................................................................... 67 Figura 4.17 Gráficos de cajas; cargo a los generadores por MWh producido ................................. 69 Figura 4.18 Gráfico de dispersión; cargo a los generadores por MWh producido......................... 69 Figura 4.19 Gráfico del modelo ajustado; cargo a los generadores por MWh producido............. 70 Figura 4.20 Comparación de los cargos nudo a nudo; cargo a las demandas por MWh consumido..................................................................................................................................... 71 Figura 4.21 Gráficos de distribución de frecuencias; cargo a las demandas por MWh consumido..................................................................................................................................... 72 Figura 4.22 Gráficos de cajas; cargo a las demandas por MWh consumido .................................. 74 Figura 4.23 Gráfico de dispersión; cargo a las demandas por MWh consumido ........................... 74 Figura 4.24 Gráfico del modelo ajustado; cargo a las demandas por MWh consumido ............... 75 Figura 0.1 Principio de proporcionalidad .......................................................................................... 119 Índice de Tablas ix Índice de Tablas Tabla 2.1 Asignación incremental del coste (Fuente: PSR) ................................................................ 25 Tabla 2.2 Asignación incremental del coste con distinto orden (Fuente: PSR) .............................. 26 Tabla 2.3 Asignación de Shapley (Fuente: PSR) .................................................................................. 26 Tabla 2.4 Asignación de Shapley con partición de agentes (Fuente: PSR) ...................................... 27 Tabla 4.1 Cargos a generadores según localización............................................................................ 53 Tabla 4.2 Cargos a demandas según localización ............................................................................... 55 Tabla 4.3 Tabla de estadísticos principales. Cargo a los generadores por MWh producido. ....... 58 Tabla 4.4 Tabla de estadísticos principales. Cargo a las demandas por MWh consumido........... 63 Tabla 4.5 Tabla de estadísticos principales. Cargo a los generadores por MWh producido. ....... 68 Tabla 4.6 Tabla de estadísticos principales. Cargo a las demandas por MWh consumido........... 73 1 Introducción 1 Introducción 1 1.1 2 Introducción Visión general El proceso de desregulación de la industria eléctrica ha desembocado en la necesidad de llevar a cabo una reorganización del sector. La nueva situación se caracteriza por la existencia de mercados en los cuales generación y demanda realizan sus transacciones. La creación de estos mercados se complementa con el desarrollo de una red de transporte, que permite el intercambio físico de energía entre generadores y demandas. Mientras el mercado eléctrico está abierto a la libre competencia, la red de transporte permanece como monopolio natural. Esto es debido a las características propias de la energía eléctrica, a saber, la necesidad de ser transportada a través de cables, y la necesidad de ser consumida a la vez que generada. Estas características hacen de la existencia de una red compartida por todos los agentes algo indispensable desde un punto de vista económico y técnico, y por tanto un monopolio natural. En un principio, los sistemas eléctricos eran locales y estaban aislados. La aparición de interconexiones entre ellos, y el posterior desarrollo de éstas, se tradujo en un aumento de la fiabilidad: con sistemas interconectados, en caso de fallo propio se puede contar con las reservas de generación de otras redes. Con un grado alto de interconexión se puede además decidir qué generadores deben funcionar a nivel regional para servir las demandas existentes en cada momento, permitiendo esto minimizar los costes de producción. Buena muestra de los beneficios que aporta compartir una red es la tendencia seguida por los sistemas eléctricos: se pasó de un conjunto de sistemas locales a uno de sistemas zonales, con empresas integradas verticalmente. Este tipo de empresas engloban generación, transporte y distribución. Con el paso a la libre competencia, se pasó a un conjunto de sistemas de carácter nacional, formados al integrar los sistemas zonales existentes. Dentro de cada sistema nacional, se dio una separación de las actividades existentes en generación, transporte, distribución, y comercialización. Estas actividades se pueden clasificar en reguladas (transporte y distribución) y no reguladas (generación y comercialización). Las primeras se desempeñan en régimen de monopolio regulado, mientras en las segundas 1 Introducción 3 los agentes compiten por suministrar un servicio. Estos sistemas de carácter nacional presentaban interconexiones con sus países vecinos en busca de fiabilidad y cooperación para el suministro. La apertura a la libre competencia hizo necesario el desarrollo de nueva regulación. El núcleo fundamental de la nueva regulación es aquella parte que rige el funcionamiento de un mercado mayorista de energía eléctrica. La tendencia seguida en la actualidad por los sistemas eléctricos es de creación de mercados regionales, mercados que unifican los mercados de varios países. La creación de estos mercados regionales ha hecho necesaria la aparición de un nuevo campo regulatorio: la regulación de carácter regional. Esta regulación de carácter regional es un campo muy amplio, y un campo aún por desarrollar. Cuenta además con la dificultad añadida de necesitar un consenso entre varios países para poder tomar cualquier decisión. Este proyecto tiene por objeto avanzar en el desarrollo de esta regulación en el contexto del mercado regional europeo, y se encuadra dentro del desarrollo de la regulación de la actividad del transporte eléctrico, más concretamente de la regulación de las tarifas de transporte. Trataremos estos temas a continuación. 1.1.1 Las actividades de red. Regulación del transporte. Hablaremos ahora un poco sobre las actividades de red, para después centrarnos en la actividad del transporte. Las actividades de red agrupan planificación de inversiones, construcción, planificación del mantenimiento, mantenimiento, y operación. La planificación de inversiones determina las características de los nuevos activos de la red. La planificación del mantenimiento determina los periodos de tiempo en que una línea estará fuera de servicio para labores de mantenimiento. La construcción y el mantenimiento consisten en llevar a cabo lo planificado en estos aspectos. Por último, la operación es la gestión de los flujos de energía. Esta gestión se lleva a cabo actuando sobre las instalaciones de la red. En cuanto a la actividad del transporte, hablaremos sobre su regulación. Esta regulación se ocupa principalmente de tres aspectos: acceso a la red, inversiones, y tarifas: Acceso a la red: la nueva regulación eléctrica implica el libre acceso al mercado de electricidad de los agentes participantes. El acceso a este mercado implica el acceso a la red eléctrica, ya que esta red es la que permite que se puedan realizar físicamente los 1 Introducción 4 intercambios de energía acordados. Sin embargo, la red eléctrica presenta una capacidad limitada, apareciendo situaciones en las que no pueden acceder a la red todos los agentes que quieran llevar a cabo sus transacciones. Estas situaciones llevarían a conflictos entre los agentes. Para resolver estas posibles situaciones de conflicto, existen diversos mecanismos para regular el acceso a la red. Estos mecanismos van desde la aplicación de precios nodales hasta la realización de subastas de capacidad. Inversiones: la nueva regulación busca conseguir una red que maximice el beneficio de productores y consumidores, los cuales a su vez se hacen cargo de los costes regulados de la red. Habitualmente, la planificación de la expansión de la red se lleva a cabo de forma centralizada. En estos casos, esta labor la desempeña una entidad especializada, cuyas propuestas de inversión deben ser aprobadas por el regulador. Otro enfoque posible es el de dejar la expansión de la red en manos del transportista y operador único del sistema, que decidiría sobre todo lo relacionado con ella. Una tercera posibilidad sería dejar la iniciativa por completo a los usuarios de la red. Por último, se puede también dejar la iniciativa a inversores privados que persigan obtener un beneficio a partir de la explotación de las nuevas líneas (inversores merchant). Tarifas: Los costes de red se agrupan en cuatro tipos de costes. Por un lado, están los costes de inversión y mantenimiento, que son costes de largo plazo. Por otro lado, están los costes derivados de las pérdidas óhmicas y de la modificación del despacho a la que obligan las congestiones (agrupados ambos bajo el nombre de costes de operación). Estos son costes de corto plazo. Las tarifas de red son el resultado de la asignación de los costes de largo plazo. En el próximo capítulo, dedicado por completo a la asignación de costes de red, estudiaremos más a fondo la forma de calcular estas tarifas. Discutiremos las diferentes metodologías existentes para llevar a cabo la asignación de costes de largo plazo, entre ellas la propuesta en este proyecto. No obstante, usaremos este apartado para citar a modo introductorio los requisitos básicos de las tarifas, que son tres: uno, que las tarifas que se apliquen permitan recuperar los costes regulados totales de la red; dos, que envíen a los agentes señales de localización correctas; y tres, que no sean discriminatorias. 1 Introducción 1.2 5 El Mercado Interno de Electricidad de la Unión Europea 1.2.1 Introducción. Si bien la creación de mercados regionales es una tendencia seguida en regiones de todo el mundo, el caso que estudiaremos en este documento es el del Mercado Interno de la Unión Europea (IEM), un mercado en proceso de creación, y que necesita regular todas sus actividades. La Comisión Europea da una serie de razones para la creación de un mercado único (COMI99): • Aumenta la eficacia al haber un mayor número de competidores en el mercado. • La bajada de precios que conlleva la mayor eficacia igualaría el precio de la electricidad en Europa al existente en otros países con los cuales comercia la industria europea, como Estados Unidos y Australia. • En un mercado único competitivo pueden suministrarse de un modo más eficiente los servicios públicos básicos, como el suministro de energía eléctrica a todos los clientes, la protección a personas mayores y a discapacitados, y la protección del medio ambiente. • Un mercado interconectado requiere menos capacidad de reserva, y la capacidad de reserva es cara. • La introducción de la competencia hará que los productores hagan un mejor uso de los recursos empleados, evitando un derroche que resulta tanto caro como contaminante. • La introducción de la competencia significa que las empresas suministradoras de energía eléctrica deberán mejorar su servicio para conservar a sus clientes y atraer clientes nuevos. • Unos precios más bajos en la electricidad se traducen en precios más bajos de producción para la industria europea, lo que se traduce en precios más bajos para los productos. 1 Introducción 6 En la actualidad, la situación en la Unión Europea es la de varios mercados nacionales, y un mercado sub-regional que agrupa a los países nórdicos, el NORDEL. Estos mercados operan por separado, aunque existen acuerdos puntuales de coordinación entre ellos. No obstante, el objetivo perseguido con la creación de un verdadero mercado único pan-europeo de electricidad es la integración efectiva de todos los mercados existentes en la región. El primer paso para la consecución de este mercado fue la liberalización de los diferentes mercados nacionales. A esta liberalización seguiría una progresiva integración de estos mercados. La progresiva integración de estos mercados conlleva una convergencia de precios en áreas cada vez mayores, y un incremento en el número de agentes participantes en cada mercado. Además, es un alivio para la concentración existente en algunos mercados, un estímulo para la liquidez en los mercados, y un estímulo para la creación de reglas comunes. Todo esto llevaría a un aumento de la confianza de los agentes participantes en los precios, y un aumento de la competencia en los mercados. Es importante además que esta progresiva integración de los diferentes mercados siga una dirección única, de forma que el aumento de la liquidez de operaciones, tanto dentro de los mercados como entre ellos, unida a una estructuración similar de todos ellos, sea un impulso definitivo para la creación de un mercado único. 1.2.2 Requisitos fundamentales para la creación de un mercado único europeo. Como ya hemos dicho, el objetivo de la apertura a la libre competencia de los mercados eléctricos europeos, reflejado en la Directiva 1996 IEM, era la creación de un mercado único europeo de electricidad. Hoy día la meta sigue siendo la misma, pero se ha visto que la creación de este mercado no consiste sólo en la eliminación de los monopolios y en el establecimiento de medidas regulatorias comunes. Hay varios requisitos que cumplir, y varios obstáculos a salvar, para el correcto desarrollo del IEM. Con el fin de tratar estas cuestiones se creó en 1998 el Foro de Florencia, un foro de discusión encaminado a servir de punto de encuentro entre países en busca de un consenso sobre el diseño del mercado (FLOR05). Los requisitos fundamentales para que pueda crearse el IEM son los siguientes: 1 Introducción a) 7 • Creación de mercados líquidos. • Refuerzo de las interconexiones entre sistemas. • Asignación eficiente de la capacidad de interconexión. • Asignación eficiente del coste de las nuevas inversiones. Creación de mercados líquidos La estrategia elegida por la Unión Europea para encaminarse hacia el Mercado Único consiste en una progresiva unificación de mercados. La idea es ir creando varios mercados sub-regionales por áreas agrupando mercados nacionales, para agrupar en un futuro todos estos mercados sub-regionales en un único mercado pan-europeo. Esta estrategia es consecuencia de una visión pragmática del problema: la aparición de un mercado único instantáneamente puede considerarse algo inviable, y la agrupación progresiva de mercados parece una estrategia lógica y apropiada, dada la situación existente de multitud de mercados concentrados según países. Esta agrupación progresiva implica así la aparición de varios mercados subregionales, que deberán estar fuertemente interconectados y establecerse al margen de fronteras nacionales. Es importante reseñar también que estos mercados sub-regionales no deben verse como algo estático e incomunicado, lo cual podría ser un obstáculo. Deben verse como una estructura flexible, y fuertemente en contacto con sus mercados aledaños. Una vez creados estos mercados sub-regionales, el crecimiento de los diversos mercados mayoristas y la consecución de un alto grado de liquidez serán un fabuloso catalizador para su integración. Así lo demuestran la convergencia en los precios diarios de varios mercados y el aumento en el volumen de las transacciones realizadas que se han visto hasta la fecha en mercados bien conectados. Esto lleva finalmente a que los diversos mercados existentes dentro de cada sub-región se unifiquen, como es el caso del ya existente Mercado 1 Introducción 8 nórdico, NORDEL, y del Mercado Ibérico de Energía Eléctrica, MIBEL, de próxima entrada en funcionamiento. Para conseguir que las fuerzas del mercado lleven a los diferentes mercados sub-regionales a agruparse, es necesaria una cierta homogeneidad en la estructura de los diferentes mercados mayoristas. La estructura propuesta para estos mercados mayoristas puede verse en la figura 1.1, y consta tanto de un mercado diario como de uno intradiario, con contratos bilaterales y mercado spot. Figura 1.1 Estructura a seguir por los diferentes mercados sub-regionales europeos Lo que se busca con la integración de los mercados es optimizar la expansión y la operación del sistema. La idea es que puedan producirse sin problema transacciones desde zonas donde la generación es barata a zonas donde es más cara. Para conseguir que todos los mercados existentes en un cierto momento actúen eficientemente, es necesario que estos cumplan una serie de requisitos, como son: existencia de mercados diarios e intradiarios lo suficientemente maduros, con unos precios en los que puedan confiar los agentes; participación de un número de agentes lo suficientemente grande en los mercados diarios; acceso de los 1 Introducción 9 agentes a información transparente sobre los mercados; y mecanismos para la gestión de congestiones basados en el mercado. La hoja de ruta propuesta por la Unión Europea para la unificación progresiva de los mercados existentes es la que puede observarse en la figura 1.2. En ella se resume lo enunciado hasta ahora. Para empezar se busca la completa liberalización de los mercados nacionales. Los siguientes objetivos son el desarrollo de los mercados sub-regionales y la total coordinación entre ellos, para finalizar con la integración a nivel europeo. Figura 1.2 Hoja de ruta de la unificación de los mercados europeos (Fuente:: EURELECTRIC) A continuación se listan los diferentes mercados sub-regionales que figuran en la estrategia de la Comisión Europea como vía para la consecución del mercado único, junto a una pequeña reseña de su estado (EURE05). En la figura 1.3 se muestra un mapa con algunos de los diferentes operadores de sistema que operan actualmente en Europa. • Mercado nórdico Formado por Finlandia, Suecia, Noruega y Dinamarca. Se caracteriza por ser un mercado avanzado, con una versátil variedad en la generación, y que da una alta importancia al intercambio de energía. 1 Introducción • 10 Gran Bretaña e Irlanda Actualmente son dos mercados independientes. En 2004 los gobiernos del Reino Unido e Irlanda acordaron la creación de un mercado único para ambas islas en 2007, aunque sólo existe una interconexión entre ellas y el objetivo de construir otra para 2008. • Mercado del Oeste de Europa Según la estrategia de la Comisión Europea, este mercado comprendería los países de Francia, Alemania, Bélgica, Holanda, Suiza, Luxemburgo, y Austria. Algunos de estos países están conectados con los nuevos estados miembros. Hoy día, la estructura del mercado nacional varía considerablemente de algunos de estos países a otros. Así, en Suiza el mercado no ha sido liberalizado. De cualquier forma, para el futuro se espera que sus estructuras vayan convergiendo según se vayan desarrollando los mercados. • Mercado Ibérico Formado por España y Portugal. De próxima entrada en funcionamiento. Quedan por resolver algunas cuestiones sobre coordinación del transporte y regulaciones, pero el aumento en la capacidad de interconexión hará que los acuerdos transfronterizos sean ilimitados en la práctica. • Italia En Italia existe una gran diferencia de precios por áreas debido a la saturación de la red. Además, la electricidad en el mercado italiano presenta un precio mayor al de otros mercados europeos, debido al alto coste variable de su parque de generación, al retraso en la construcción de nuevas centrales, y a una alta congestión en sus interconexiones. • Mercado del Este de Europa Este mercado comprendería los países de Polonia, República Checa, Eslovaquia, Hungría y Eslovenia. Estos países están aún en una fase de transición, y necesitan mayor desarrollo nacional antes de continuar avanzando hacia el mercado pan-europeo. 1 Introducción • 11 Mercado del Sudeste europeo La Comisión Europea está tratando de crear una Comunidad de Energía en la zona con el fin de alcanzar una integración regional y posteriormente integrar este mercado en el mercado de la Unión Europea. Por el momento, existe un proceso llamado Foro de Atenas que es el encargado del desarrollo de este mercado. Albania, Austria, Bosnia y Herzegovina, Bulgaria, Croacia, Macedonia, Grecia, Hungría, Italia, Rumanía, Serbia y Montenegro, Eslovenia, Turquía y Kosovo son los países participantes en el proceso. Hasta ahora, entre ellos sólo existe comercio a corto plazo, con altos costes en las transacciones. • Países del Báltico Estonia, Letonia y Lituania. No están conectados a la red europea, pero sí a la red rusa. Sus mercados están en proceso de apertura. Figura 1.3 Diferentes operadores de sistema que operan actualmente en Europa b) Refuerzo de las interconexiones El refuerzo de las interconexiones es clave para la integración de los mercados. Una capacidad demasiado baja limitaría las posibles transacciones entre países, disminuyéndose así la eficiencia en el despacho regional. Al no poder llevarse a cabo todas las transacciones, algunas de estas deberían ser sustituidas por otras menos eficientes. Esto implicaría la aceptación de unas ofertas y el rechazo de 1 Introducción 12 otras en base a algún criterio. ¿Cómo asignar la capacidad? Trataremos esto en el apartado siguiente. En cuanto a infraestructuras de interconexión, la Comisión Europea encomendó un informe a consultores externos en cuanto a su estado actual y sus posibles nuevos refuerzos (HAUB01). De este informe se desprende que la red europea necesita reforzar todas las interconexiones existentes. Esta necesidad de refuerzos es debida en gran medida al diseño de las interconexiones entre países. Estas líneas fueron construidas en busca de fiabilidad y apoyo en caso de emergencia, y no para intercambiar energía, función que asumen en un contexto regional. El refuerzo de las interconexiones puede darse en forma de construcción de nuevas líneas, de aumento de la capacidad de las existentes, o de instalación de conmutadores de fase que ayuden a dirigir los flujos. Un hecho que demuestra las ventajas de construir nuevas infraestructuras de interconexión es que varios países han tendido costosas líneas subacuáticas para poder estar conectados con otros, hecho que puede observarse en la figura 1.5. En cuanto a posibles nuevas infraestructuras, las interconexiones cuyo refuerzo aparece como algo de carácter crítico son las siguientes: • Francia → España • Francia → Bélgica y Bélgica/Alemania ↔ Holanda • Dinamarca ↔ Alemania • Francia/Suiza/Austria → Italia • Noruega ↔ Suecia 1 Introducción 13 Figura 1.4 Interconexiones subacuáticas y zonas síncronas en Europa c) Asignación eficiente de la capacidad de interconexión Ya hemos visto cómo hay casos en los cuales algunas transacciones energéticas no pueden ser llevadas a cabo por motivos de capacidad insuficiente de las líneas. En un contexto regional, esto se agrava debido al hecho, ya comentado en el apartado anterior, de que las conexiones entre países fueron diseñadas para aumentar la fiabilidad, y no para transportar grandes cantidades de energía. Aunque la tendencia general sea de refuerzo de estas interconexiones, éste será un problema difícil de remediar debido a la gran escala de las inversiones de que hablamos. Podría incluso no solucionarse nunca. Es por esto que, mientras tanto, para el correcto y eficiente funcionamiento de los mercados es necesario un método de asignación de la capacidad que sea eficiente, justo, y que esté armonizado entre todos los países. Para conseguir eficiencia, el método de asignación debiera ser un método de mercado (EURE05). Esto es, la capacidad de 1 Introducción 14 transporte escasa debiera ser asignada en base al valor que los agentes otorguen a la misma. La figura 1.5 muestra los pasos que se siguen para asignar capacidades Figura 1.5 Funcionamiento de los mecanismos de gestión de las congestiones d) Asignación del coste de las nuevas inversiones de un modo eficiente Las tarifas de transporte deben ser usadas también para asignar el coste de las nuevas inversiones en interconexiones. Es esencial que este coste sea asignado de manera satisfactoria para que estas infraestructuras sean construidas. Hemos de recordar aquí que la construcción de numerosas infraestructuras de red regionales requieren el consenso y el compromiso de varios países, los cuales se verán afectados por su construcción. 2 El problema de la asignación de costes de red 2 El problema de la asignación de costes de red 2 2.1 16 El problema de la asignación de costes de red Introducción La asignación de costes de red es la forma que tenemos de calcular las tarifas de transporte a pagar por cada uno de los agentes que operan en un determinado sistema. La elección de la metodología que se emplee para realizar esta tarea es un asunto muy delicado. Esto es debido a las implicaciones que tienen las tarifas de transporte en el funcionamiento del sistema. La metodología elegida será, además, la encargada de repartir entre los agentes el coste de los refuerzos de la red que se construyan. Los agentes sólo accederán a la financiación de aquellas líneas por las que tengan que pagar un cargo menor que el beneficio que esperen obtener de ellas. El cargo a pagar por cada agente dependerá del mecanismo aplicado para asignar los costes. Por tanto, en el método de asignación elegido recaerá la responsabilidad de fomentar una correcta expansión de la red. Estos son los principales requisitos a cumplir por los cargos a que hagan frente los agentes usuarios de la red: • Deben permitir la recuperación total de los costes regulados de construcción, operación, y mantenimiento de las infraestructuras de red. • Deben promover el funcionamiento eficiente de los agentes del sistema en el largo y en el corto plazo: - En el largo plazo, deben fomentar decisiones óptimas de inversión en instalaciones de generación, demanda y transporte. - En el corto plazo, no deben interferir con señales eficientes de corto plazo, que fomentan decisiones óptimas de operación. • Deben ser percibidos como no discriminatorios por los agentes del mercado. En cuanto al cálculo de las tarifas, comenzaremos diciendo que, para conseguir decisiones óptimas de operación, lo mejor es usar las señales de corto plazo enviadas por los precios nodales. Sin embargo, estos precios nodales, dados por el valor 2 El problema de la asignación de costes de red 17 marginal de la energía en cada nudo, sólo permiten recuperar una pequeña parte del coste total de la red. Esto hace que deba recurrirse a otros cargos, los cargos complementarios, para asignar todo el coste de la red. La idea es que estos cargos complementarios permitan que los propietarios de las líneas recuperen lo invertido en ellas, y obtengan además una cierta rentabilidad de su construcción. En resumen, cada agente deberá afrontar dos tipos de cargos: unos cargos de energía, en forma de precios nodales, y unos cargos complementarios, que permitan que se recupere el coste total regulado de la red. El cálculo de los cargos complementarios puede realizarse de dos formas: según la responsabilidad que haya tenido cada agente en el desarrollo de la red (una nueva línea sería pagada por los agentes para los que ha sido construida), o asignando los cargos según los beneficios que cada agente obtenga de cada línea. Los beneficios que los agentes obtienen de las líneas son de tres tipos: - beneficios económicos, al permitir sustituir el despacho de generadores poco eficientes por el de otros más eficientes, - beneficios en fiabilidad, disminuyendo los cortes de suministro y los fallos en el sistema, y - beneficios competitivos, al haber mayor competencia entre generadores. Una línea regulada será construida si los beneficios que produce para los agentes son superiores a los costes de construcción, operación, y mantenimiento de la misma. Por tanto, la responsabilidad de cada agente en la construcción de una línea irá en función de los beneficios que vaya a obtener de ella. En otras palabras, las dos formas anteriormente enunciadas de calcular los cargos complementarios, según responsabilidad y según beneficios, son equivalentes. Por tanto, cada agente debería pagar por una línea en proporción a los beneficios que obtiene de ella. En la mayoría de los casos, resulta muy difícil calcular el beneficio que un agente obtiene de una red. Por ello, puede utilizarse una medida del uso eléctrico que este 2 El problema de la asignación de costes de red 18 agente hace de la red como aproximación del beneficio que obtiene de ella. Este uso eléctrico resulta más fácil de calcular. La responsabilidad de un agente en los costes de red depende también de su localización y de su perfil de producción o consumo. Por esto, las tarifas deben estar diferenciadas espacial y temporalmente: - espacialmente: el beneficio que obtienen los agentes de las líneas depende en gran medida de su localización. Por ejemplo, una nueva línea normalmente beneficiará a generadores situados en zonas exportadoras, mientras que a un generador situado en una zona importadora podría incluso perjudicarle, - temporalmente: el uso de las líneas varía a lo largo del día y a lo largo del año. Al variar este uso varía también el beneficio que obtienen los agentes de ellas. Los factores de coste tenidos en cuenta para el cálculo de las tarifas de red varían mucho según sistemas. Por tanto, las tarifas varían mucho también. Sin embargo, es importante que exista una cierta armonización en el cálculo de las tarifas de red dentro de un mismo mercado regional. Con esto se busca que todos los agentes puedan competir al mismo nivel. En la Unión Europea (ERGE05) (PERE02) cada país es responsable de calcular las tarifas locales. Existen, además, compensaciones entre los distintos operadores de sistema según el uso que cada país haga de las redes de otros países. Las tarifas locales se modificarán de acuerdo al resultado de la aplicación del mecanismo de compensaciones entre países. En la figura 2.1 se muestran los flujos de energía entre los países europeos, que deben guardar relación con las compensaciones que se den entre unos países y otros. 2 El problema de la asignación de costes de red 19 Figura 2.1 Flujos anuales de energía entre los países europeos (Fuente:UCTE. Memo 2002) 2.2 Metodologías de asignación de costes de red Los cargos de red a pagar por los agentes pueden ser de dos tipos: cargos de conexión y cargos de uso. En el caso de que la construcción de una determinada línea pueda atribuirse sin problema a la conexión a la red de un cierto agente o grupo de agentes, hablaremos de cargos de conexión. Por contra, en caso de infraestructuras cuya construcción no sea atribuible a ningún agente directamente, hablaremos de cargos por uso del sistema. En cuanto a cargos de conexión, existen importantes diferencias según países. Hay incluso países que no los consideran. La mayoría, imponen estos cargos sólo si la línea construida es estrictamente necesaria para que el agente se conecte a la red. Un último grupo de países considera cargos de conexión correspondientes a líneas que no son necesarias para que el agente se conecte a la red. Los cargos de conexión son cargos 2 El problema de la asignación de costes de red 20 fijos que no dependen del uso que los agentes hagan de la red. Por tanto, son cargos fáciles de calcular, y no los trataremos en este texto. Los cargos por uso del sistema suelen requerir de un método complejo para ser calculados. Normalmente, estos cargos se determinan en base al uso que se estima que los agentes harán de la red en un conjunto de escenarios representativos de la operación del sistema. De esta forma, los cargos por uso variarán según los escenarios de operación considerados como representativos de un cierto periodo de tiempo. Estos cargos por uso del sistema son los cargos para cuyo cálculo proponemos una metodología en este proyecto. Nos centramos ya en la descripción de las diversas metodologías existentes para la asignación de cargos por uso del sistema. Dividiremos aquí las metodologías existentes en dos tipos: metodologías que se pueden calificar de razonables y metodologías cuyo uso debe ser descartado al no basarse en principios adecuados para la asignación de costes de red. El primer tipo lo componen tres grupos de metodologías: 1, aquéllas que se basan en los beneficios que los agentes obtienen de la existencia de las líneas o, lo que es lo mismo, en la responsabilidad que tienen en el desarrollo de la red; 2, metodologías que, al considerar esto muy dificultoso, aproximan los beneficios o responsabilidades por el uso eléctrico que los agentes hacen de la red; y 3, metodologías que socializan los costes, a emplear cuando no sea necesario enviar señales de localización a largo plazo por tener una red lo suficientemente desarrollada. A continuación, citamos los métodos de asignación cuyo uso puede considerarse como razonable, por basarse en conceptos apropiados para realizar una asignación de costes de red. 1. Estos son los métodos que asignan según responsabilidad o beneficios: - Beneficiarios: este método asigna el coste de cada línea entre los agentes según el incremento de los beneficios que experimente cada uno de ellos con la existencia dicha línea. Es el mejor método conceptualmente hablando. Sin embargo, estos beneficios son prácticamente imposibles de calcular en muchos casos, pues tendríamos que hacer suposiciones sobre el comportamiento de los agentes en caso de que algunas líneas no existieran. 2 El problema de la asignación de costes de red - 21 Métodos basados en el cálculo de responsabilidad en los costes de red a largo plazo. Existen varios métodos, según las suposiciones que se hagan: o Precio según coste de inversión (ICRP): se basa en el cálculo de costes marginales a largo plazo. El método obtiene el mínimo coste de red necesario para satisfacer la demanda con la generación disponible en el sistema. Los costes marginales de largo plazo se calculan como las sensibilidades del coste de la red respecto a la potencia inyectada en cada nudo. o Método alternativo a ICRP: este método busca animar a las demandas a hacer un uso de la red que se corresponda con el nivel óptimo de expansión de la misma. Primero se calcula la expansión óptima de la red. Para esta red, se calculan los flujos óptimos por las líneas. Con estos flujos se resuelve el problema de mercado de forma que cada agente trata de maximizar sus beneficios. De aquí se obtienen los cargos óptimos de transporte que cada agente debe pagar por cada línea. - Métodos basados en la teoría de juegos cooperativos. Los posibles juegos a formular son muchos. Nuestra metodología utiliza un juego basado en el valor de Shapley. A la hora de calcular este valor, se van analizando las posibles coaliciones que puedan formarse entre los agentes (TAN02). De esta forma, cada coalición pagaría el coste de la red que sea estrictamente necesaria para que estos agentes puedan transar entre ellos la energía que produzcan o consuman. La contribución de cada agente se obtiene como la diferencia entre el coste de red a pagar por la coalición con y sin el agente perteneciendo a ella. Los juegos que pueden ser formulados incluyen, entre otros: el valor de Shapley, en el cual se van analizando las posibles coaliciones que pueden formarse entre los agentes; el valor bilateral de Shapley o BSV (CONT99), más fácil de calcular al tener en cuenta cada vez dos agentes o grupos de agentes; el método del Núcleo; o el método del Nucleolo (STAM04). 2. Si no podemos estimar los beneficios de la construcción de una línea, pero aún así queremos enviar señales de localización a largo plazo, podemos calcular los cargos 2 El problema de la asignación de costes de red 22 de uso del sistema basándonos en el uso eléctrico que cada agente haga de cada línea, como aproximación razonable del beneficio económico. Una ventaja de estos métodos es que es más fácil calcular el uso de la red por parte de los agentes que los beneficios económicos que estos obtienen de ella. A continuación citamos los principales métodos basados en uso eléctrico: - Participaciones Medias (AP): este método supone que los flujos de entrada a un nudo se distribuyen entre los flujos de salida proporcionalmente al tamaño de estos últimos. De esta forma, partiendo del flujo inyectado o retirado en la red por un determinado generador o demanda, determinamos el camino seguido por dicho flujo a través de las diferentes líneas del sistema de acuerdo a la citada ley de proporcionalidad entre los flujos entrantes y salientes a los nudos. Así, para cada agente obtenemos la contribución en MW de éste al flujo total de cada línea. A partir de ese resultado, iríamos calculando los costes a asignar a cada agente. Este procedimiento debe ser aplicado a generadores y demandas separadamente. Con anterioridad se debe determinar cuál será la proporción del coste total de red que se asignará a generación y cuál a demanda. - Participaciones marginales (MP, también llamado áreas de influencia): en este método simulamos el impacto marginal sobre las líneas que tendría una transacción unitaria entre cada uno de los agentes y un nudo de referencia. El impacto de una transacción unitaria en el flujo de una determinada línea se conoce como PTDF (Power Transfer Distribution Factor). La participación de cada agente en el uso de una línea en un escenario resulta de multiplicar el PTDF correspondiente por la cantidad de potencia que dicho agente inyecta o retira de la red. Esta participación podrá ser positiva o negativa. Será negativa si el flujo de potencia inyectado o retirado por un agente incrementa la capacidad disponible para los otros agentes. El problema de esta asignación radica en la elección del nudo de referencia, ya que esta elección afecta críticamente al cargo que se asigna a cada agente. 3. En sistemas con una red lo suficientemente desarrollada, podríamos no estar interesados en mandar señales de localización a largo plazo, y socializaríamos los costes de red. En estos casos, los cargos por uso del sistema tendrían como objetivo 2 El problema de la asignación de costes de red 23 recuperar el coste invertido en la red, sin interferir en las señales económicas a corto plazo. Estos son los métodos propuestos más significativos: - Métodos Ramsey: estos métodos tratan de asignar los costes minimizando la interferencia de estos con las decisiones de operación que tomen los agentes del mercado. De esta forma, las tarifas de transporte serán mayores para aquellos agentes cuyo comportamiento se vea menos afectado por estas tarifas. - Métodos tipo “sello de correos”: estos son cargos uniformes a lo largo de todo el sistema. Pueden depender de la capacidad contratada, pueden ser fijos por unidad de energía producida o consumida, o pueden estar en forma de tarifa plana. Posiblemente este sea el método más utilizado de tarifación. - Métodos License Plate Rate: según este método, todos los generadores o demandas que se encuentren en una determinada zona pagan el mismo cargo unitario. De esta forma, las cargas unitarias variarán de una zona a otra, pero no dentro de una misma zona. El coste total de la red local en cada zona se dividiría en dos partes, una a pagar por la generación y otra a pagar por la demanda. Las respectivas cantidades se repartirían entre los generadores y entre las demandas por unidad de potencia instalada o por unidad de energía producida o consumida. Como ya hemos dicho, existen otros métodos que, aún habiendo sido propuestos en su día o siendo utilizados actualmente, no podemos considerar como correctos conceptualmente. En su mayoría, estos métodos se basan en las transacciones comerciales que los agentes efectúan entre ellos. Sin embargo, puede probarse fácilmente que el uso que los agentes hacen de la red de un sistema, y por tanto el beneficio que obtienen de ella, no depende de las transacciones comerciales que tengan lugar. 2.3 Metodología propuesta La teoría de juegos propone interesantes conceptos, métodos y modelos (FISC05) (BILB00) (BAIL04) que pueden ser utilizados en el análisis de la interacción entre los 2 El problema de la asignación de costes de red 24 diferentes agentes en mercados competitivos. Asimismo, pueden usarse en la solución de los conflictos que causa esa interacción, como, por ejemplo, los que aparecen en los mercados de electricidad. La teoría de juegos cooperativos es la más conveniente para solucionar problemas de asignación de costes, ya que su objetivo es repartir un recurso entre varios agentes. Los mecanismos basados en la teoría de juegos cooperativos se comportan bien en términos de justicia, eficiencia, y estabilidad, cualidades requeridas para la correcta asignación de los costes de la red de transporte (HINO) (ZOLE02) (EVAN03) (KATT99) (CARR) (SORE03) (PSR05) (COST05). A continuación daremos unas breves nociones sobre juegos cooperativos. Seguiremos con una primera explicación de la asignación Aumann-Shapley, la estudiada en este proyecto, a partir de la explicación de las asignaciones en las que se basa. Los juegos cooperativos tienen por objetivo repartir un recurso (o coste) entre un conjunto de agentes que se benefician de él o lo causan. Este tipo de juegos tiene unas ciertas características: • Los agentes pueden formar coaliciones para beneficio propio. • La solución pasa por analizar las posibles coaliciones que puedan formarse. • La solución no tiene por qué ser una cierta coalición. Esta solución será una forma de reparto del recurso entre los agentes. La forma en que se haga el reparto provendrá del análisis que se haga de las posibles coaliciones. El objetivo, arriba enunciado, de los juegos cooperativos, es repartir un recurso (o coste) entre un conjunto de agentes que se benefician de él o lo causan. Éste es precisamente el caso de las redes de transporte. Estas redes son compartidas por varios agentes, que deben repartirse su coste entre ellos. Por esto, la teoría de juegos cooperativos es una herramienta apropiada para resolver el problema de la asignación de los costes de red con vistas a determinar los cargos complementarios de red. Aún quedaría por decidir qué metodología concreta podría usarse, pues existen multitud de juegos que pueden ser formulados. Las características de las asignaciones 2 El problema de la asignación de costes de red 25 basadas en el valor de Shapley, como la asignación Aumann-Shapley, parecen apropiadas por ser una asignación justa. En 2.3.1 explicaremos la asignación de Shapley ayudándonos de la asignación incremental del coste. El conocimiento de estas dos asignaciones constituye una base necesaria para el entendimiento de la asignación de Aumann-Shapley (PSR05) (COST05), explicada en 2.3.2 y propuesta en el proyecto. 2.3.1 La asignación incremental La asignación incremental del coste es una forma sencilla de asignar la totalidad de los costes en un reparto. En esta asignación se irían añadiendo uno a uno todos los agentes al sistema hasta considerar a todos, de forma que cada agente pagaría el incremento del coste que produjera su inclusión en el sistema. Ejemplificaremos esto: Sea una función de coste dada: T (b) = T (b1 , b2 , b3 ) = b1 + (b2 + b3 ) 3 Con unos valores de b tales que b1 = 1; b2 = 2; b3 = 1, el coste a asignar será: T (1,2,1) = 1 + (2 + 1) = 28 3 Una asignación incremental del coste iría asignando a cada agente el incremento del coste que causara su inclusión. En la tabla 2.1 puede verse el coste asignado a cada agente, notado por T(i), donde i = 1,2,3. Tabla 2.1 Asignación incremental del coste (Fuente: PSR) Esta asignación tiene una limitación fundamental: el coste asignado a cada agente depende intrínsecamente del orden de entrada en el sistema. Puede verse en la tabla 2.2 lo que pasaría si cambiáramos el orden de entrada por 1-3-2: 2 El problema de la asignación de costes de red 26 Tabla 2.2 Asignación incremental del coste con distinto orden (Fuente: PSR) Vemos que el agente 3 disminuye su pago de 19 unidades a 1 unidad por cambiar su posición de entrada con el agente 2. El agente 2, en cambio, pasaría de pagar 8 a pagar 26 unidades por este mismo motivo. El coste total recuperado sería en ambos casos el mismo e igual al coste total a recuperar, 28 unidades. 2.3.2 La asignación de Shapley La asignación de Shapley trata de eliminar las limitaciones de la asignación incremental calculando los costes incrementales para todas las permutaciones de entrada de los agentes, como vemos en la tabla 2.3. La asignación a cada agente sería la media de los incrementos de coste que produjera su inclusión en cada posible permutación. Tabla 2.3 Asignación de Shapley (Fuente: PSR) Esta asignación es intuitivamente justa, al permitir a todos los agentes ser primero, segundo, etc. Su mayor problema es el esfuerzo computacional que requiere, al aumentar las posibles ordenaciones exponencialmente con el número de agentes. Además, no es del todo justa. En nuestro ejemplo, el coste asignado al agente 2 debería ser el doble del asignado a 3, al ser de tamaño doble y estar ambos en la misma posición en la función del coste. Para corregir esta última limitación de la asignación de Shapley, podemos permitir a los agentes más pequeños entrar al sistema tras la inclusión de sólo una fracción del 2 El problema de la asignación de costes de red 27 agente mayor. De esta forma, dividiríamos en nuestro ejemplo el agente 2 en dos subagentes, 2a y 2b, de tamaño = 1. Los resultados que obtendríamos son los mostrados en la tabla 1.4 (por simplicidad, sólo aparecen los agentes 2 y 3). Tabla 2.4 Asignación de Shapley con partición de agentes (Fuente: PSR) Ahora, el cargo unitario correspondiente a cada uno de ellos es el mismo. Esto es lo deseado, como puede observarse en la función de coste (b1 y b2 están sumados y elevados a la misma potencia). El resultado es más justo pero el número de permutaciones a considerar sería mayor aún. En la figura 2.2 pueden observarse algunas de las posibles trayectorias para un sistema donde dos agentes se han dividido en varios sub-agentes. Figura 2.2 Trayectorias alternativas en la asignación de Shapley modificada (Fuente: PSR) 2.3.3 La asignación Aumann-Shapley La idea de la asignación Aumann-Shapley es dividir todos los agentes en partes infinitesimales, todas ellas de tamaño igual, como vemos en la figura 2.3. Con esto, se busca aprovechar al máximo las cualidades de justicia de la asignación de Shapley modificada. 2 El problema de la asignación de costes de red 28 Figura 2.3 Particiones infinitesimales en Aumann-Shapley (Fuente: PSR) Como consecuencia del hecho de que existirían muchas más permutaciones posibles, el coste computacional de aplicación del método aumentaría enormemente en principio. Nada más lejos de la realidad sin embargo. El problema computacional desaparece al poder simplificar la asignación de Shapley modificada en dos aspectos: a) el coste incremental de la inclusión de un agente infinitesimal puede aproximarse por su coste marginal. En un ejemplo: suponiendo que una fracción b* de todos los agentes ha sido ya incluida en la coalición, y que una partición εi del agente i es la próxima en entrar, el incremento del coste será: ∆T (b*, ε i ) = T (b*, ε i ) − T (b*) ≈ b) ∂T (b) ⋅εi ∂bi b =b* al ser los segmentos infinitamente pequeños y considerar infinitas partes, una vez hayamos incluido un gran número de partes infinitesimales, en la inmensa mayoría de las ordenaciones posibles las partes incluidas se habrán repartido entre los distintos nudos en proporción al tamaño de los agentes situados en los mismos. Como ejemplo, cuando hayamos incluido un cierto porcentaje del total de partes infinitesimales, y un agente sea el doble de grande que otro, el número de partes infinitesimales consideradas del primer agente será aproximadamente el doble del número de partes infinitesimales consideradas del segundo. Esta proporción se guardará para la inmensa mayoría de las ordenaciones que podamos generar aleatoriamente. Al seguirse un crecimiento homotético, puede considerarse que todas las posibles trayectorias de inclusión de partes infinitesimales convergen en una única trayectoria, una en la que se mantienen las proporciones de generación o demanda incluidas en cada nudo. Esta trayectoria corresponde a la “diagonal” del espacio de agentes, mostrada en la figura 2.4 para el caso anterior de dos agentes. 2 El problema de la asignación de costes de red 29 Figura 2.4 Trayectorias en el espacio de agentes cuando el tamaño de los sub-agentes tiende a cero (Fuente: PSR) Así, el cálculo se reduce a la realización de una integral de línea de la función de coste. En esta integral, el número de partes infinitesimales consideradas de cada agente se va incrementando homotéticamente, según un parámetro de integración λ. La integral tendría esta fórmula: ∂T (λb) dλ ∂bi 0 1 T (i ) = bi × ∫ donde λ es el parámetro de integración. Esta ecuación representa la asignación de Aumann-Shapley, que cumple con las propiedades deseadas de recuperar el coste total e inducir a la eficiencia económica. 3 Implantación del método propuesto 3 Implantación del método propuesto 3 3.1 31 Implantación del método propuesto Introducción En la sección 2.3 explicábamos la teoría de la asignación Aumann-Shapley para el caso ejemplo de una función de coste muy simple. En este capítulo trataremos de explicar cómo hemos adaptado esta asignación al caso de un sistema eléctrico real (JUNQ05). En el caso de un sistema eléctrico real, los agentes participantes en el reparto serán los agentes usuarios de la red, esto es, generadores y demandas. Hay que reseñar que la asignación de los costes se hará a generadores y a demandas por separado. Las autoridades reguladoras serían las encargadas de decidir qué porcentaje del coste total será cargado a la generación y qué porcentaje a la demanda. Una opción razonable es asignar 50% del coste a generación y 50% a demanda, de forma que los generadores deberían repartirse entre ellos el pago de la mitad de los costes totales, y las demandas la otra mitad. 3.2 Enunciado del problema a resolver En este apartado, citaremos primero el problema teórico a implantar. Seguiremos con las suposiciones y simplificaciones que realizaremos para poder implantarlo en la práctica, para concluir con el enunciado del problema tal y como lo resolveremos. En caso de tener que ejemplificar algo a lo largo de la explicación, lo haremos para la asignación a generadores. La asignación a demandas es completamente análoga. El problema a resolver es el siguiente: debemos dividir los agentes en infinitas partes de tamaño igual e infinitamente pequeño (en nuestro caso, por tamaño entenderemos potencia). Así, un generador de 200MW se dividirá en el doble de partes infinitesimales que uno de 100MW. Podemos ver esto en la figura 3.1. 3 Implantación del método propuesto 32 Figura 3.1 Particiones infinitesimales en Aumann-Shapley Una vez divididos los agentes, iremos añadiendo una a una esas partes infinitesimales o particiones a una única coalición común, hasta que ésta las agrupe a todas. De esta forma, comenzaríamos considerando un escenario de generación y demanda nulas, para ir añadiendo una a una partes infinitesimales de los agentes hasta tener el escenario real que queremos estudiar. El coste asignado a cada una de las particiones será el incremento de coste que su entrada en la coalición produzca. Cuando una de las particiones entre a la coalición común, suponemos que actuará racionalmente y buscando su bien propio, y que por tanto buscará que el cargo que se le asigne sea el mínimo posible. Esto implica que, cuando incluyamos una partición de un generador, ésta buscará suministrar su potencia a una demanda tal que el coste de la red usada sea mínimo, teniendo en cuenta pérdidas en las líneas. Dado que a cada partición se le cargará por la diferencia entre el coste de la red usada por la coalición con y sin ella en la misma, podría darse el caso de que el coste asignado a una partición fuera negativo. En estos casos, el coste de la red usada contando con la inyección infinitesimal de ese agente será menor que el coste de la red usada sin contar con su inyección. Para que esto ocurra, la inyección del agente habrá de reducir el flujo por algunas de las líneas del sistema. Una vez añadidas todas las particiones, el coste que se asigne a cada agente será la suma de los costes asignados a cada una de sus particiones. A este primer enunciado del problema hay que aplicarle las dos suposiciones que comentábamos en 2.3.2: 3 Implantación del método propuesto - 33 el incremento de coste que produce una partición infinitamente pequeña al entrar en la coalición, puede aproximarse por el coste marginal de su entrada, ∆T (b*, ε i ) = T (b*, ε i ) − T (b*) ≈ - ∂T (b) ⋅εi ∂bi b =b* al ser el número total de particiones infinito, puede aplicarse la ley de los grandes números. De esta forma, podemos decir que para un número suficientemente representativo del total de ordenaciones de las particiones de los agentes, se guardará en todo momento proporcionalidad entre el número total de partes infinitesimales ya incluidas en la coalición y el número de partes infinitesimales añadidas que pertenecen a un determinado agente. Viéndolo en forma de ejemplo: cuando hayamos añadido a la coalición general el 20% de las partes infinitesimales totales, habremos añadido el 20% de las partes infinitesimales del generador 1, el 20% de las partes infinitesimales del generador 2..., y así igual con todos ellos. Esto implica que las partes añadidas se habrán repartido entre los agentes en proporción a su tamaño. Esto es, cuando se hayan añadido 1000 partes infinitesimales de un generador de 100MW, se habrán añadido 2000 partes infinitesimales de un generador de 200MW. Gracias a esto, puede suponerse que todos los posibles órdenes de entrada de las partes infinitesimales se reducen a uno solo, uno en el que los números de partes infinitesimales añadidas de los distintos agentes crecen de manera homotética. Esta trayectoria se muestra en la figura 3.2 para un caso de dos agentes. 3 Implantación del método propuesto 34 Figura 3.2 Trayectorias en el espacio de agentes cuando el tamaño de las particiones tiende a cero Aún quedaría el problema de calcular el incremento del coste de la red usada causado por la entrada de cada una de las partes infinitesimales a la coalición. Obtendremos éste como el coste marginal de red para el sistema de incrementar la inyección (o retiro) de potencia en el nudo correspondiente. Así pues, la contribución de un agente i al coste de red se podría obtener de acuerdo a la integral de línea siguiente, ya vista en 2.3: ∂T (λb) dλ ∂bi 0 1 T (i ) = bi × ∫ Sin embargo, esto resulta imposible al no ser continua la función de coste de red de un sistema eléctrico. Lo que haremos será una integral numérica como aproximación de la integral de línea. De esta forma, en vez de calcular el incremento marginal de coste para cada una de las particiones añadidas, lo haremos en un número finito de puntos. En cada uno de estos puntos, se calculará el coste marginal de red en cada nudo, que, en caso de tomar puntos de cálculo a intervalos muy pequeños, será aproximadamente el coste marginal de todas las particiones del intervalo correspondiente. Por tanto, iremos incrementando homotéticamente la generación (o demanda) partiendo del sistema vacío hasta contar con la generación y demanda reales. En cada punto considerado en la integral numérica tomaremos “instantáneas” de la inclusión de partes infinitesimales correspondientes a cada generador. Veámoslo en un ejemplo de asignación en el cual tomamos 1000 puntos de cálculo de la integral numérica, o 1000 “instantáneas” de la inclusión de una parte de potencia 3 Implantación del método propuesto 35 infinitesimal correspondiente a cada generador. La primera de esas instantáneas se tomaría cuando se haya incluido ya una milésima parte del número total de particiones de cada uno de los agentes. Así, para un generador de 100MW tendríamos en cuenta 0,1MW. Resolvemos un primer flujo de cargas con esta coalición, minimizando el coste de la fracción de red usada. El coste de la fracción de red usada se calculará como el sumatorio para todas las líneas de un coste unitario calculado para cada una de ellas, dado en €/MW, multiplicado por el flujo que pasa por esa línea en el escenario que tengamos. El coste unitario de cada línea se calculará como el coste que queremos asignar de dicha línea entre el flujo que pasa por ella. Así, si queremos asignar el coste total de la línea, dividiríamos éste entre el flujo que pasa por ella en el escenario de operación considerado. En cambio, si quisiéramos asignar sólo el coste de la fracción usada de la línea, multiplicaríamos el coste total de la línea por el cociente entre el flujo que pasa por ella y su capacidad, y dividiríamos todo ello por el flujo que pasa por ella. Veamos las ecuaciones: • coste de la fracción usada de red en un punto * de cálculo = K ∑c k =1 k ⋅Fk* , donde K es el número total de líneas, k es cada una de las líneas, ck su coste unitario, y Fk* el flujo que pasa por ella en cada flujo de cargas que calculemos. • ck = cos te _ anual k , fórmula que emplearemos para calcular el coste unitario Fk de una línea k cuando queramos asignar el coste anual de la línea por completo. Fk es el flujo que pasa por la línea en el escenario real. • ck = cos te _ anual k Fk cos te _ anual k ⋅ = , fórmula que emplearemos para Fk Fk Fk calcular el coste unitario de una línea k cuando queramos asignar el coste de la fracción utilizada de dicha línea. Fk es la capacidad de la línea. En ambos casos, cuando tengamos el escenario real, si multiplicamos el coste unitario por el flujo obtendremos el coste total a asignar de la línea. Dado que el patrón de incremento de la generación (o la demanda) es el mismo a lo largo de todo el camino de integración, y como los incrementos de potencia considerados son infinitesimales, minimizar el coste total de la red usada por todos los 3 Implantación del método propuesto 36 agentes será equivalente a que cada uno trate de minimizar independientemente el coste de red que le es atribuido. Asumimos que el coste marginal en cada nudo es el coste marginal de cada una de las particiones que componen el incremento de potencia correspondiente. Así, si suponemos incrementos del 1% en un nudo donde haya un generador de 200MW, multiplicaríamos el coste marginal, que vendrá dado en €/MW, por 0,2MW, obteniendo un valor en € para cada generador. Tomaríamos una segunda instantánea teniendo en cuenta dos milésimas partes del número total de particiones de cada uno de los agentes. Calcularíamos de nuevo el coste marginal en cada nudo, multiplicándolo de nuevo por el tamaño del salto que hayamos dado hasta este punto de cálculo, esto es, 0,1MW para el generador anterior de 100MW y 0,2MW para el de 200MW. Obtendríamos de nuevo un cargo en € para cada generador, que deberá ser sumado al anterior. Repetiríamos este proceso para los 1000 puntos de cálculo considerados. De esta forma, en el último punto tendríamos el escenario real, donde asumiríamos que el coste marginal a considerar es el de la última milésima parte añadida, la que iría de 99,9MW hasta 100MW en el caso del generador de 100MW. La suma de todos los cargos asignados a cada generador que hayamos ido calculando en cada instantánea, será el cargo final a pagar por cada generador. En el caso de realizar la integral de línea, la suma de todos los cargos a los generadores sería igual al coste total de red. Sin embargo, al aproximarla por una integral numérica, que no tiene en cuenta perfectamente la curva de coste, sino que la aproxima por 1000 tangentes, incluiremos un pequeño error que hará que la suma de todos los cargos no sea exactamente el coste total de red, pero sí obtendremos un valor muy aproximado. Este valor se aproximará más cuantas más instantáneas tomemos, ya que estaremos aproximando mejor la curva de coste. Dadas estas simplificaciones, el algoritmo a utilizar queda perfectamente definido. Explicaremos esto para la asignación de costes de red a generadores. La asignación a demandas seguirá el mismo mecanismo. Como ya hemos dicho, para cada “instantánea” tomada realizaremos un flujo de cargas donde consideraremos la generación incluida hasta el momento. Las demandas serán variables, que tomarán un valor tal que se minimice el coste usado de la red en cada instantánea tomada, sin superar el coste total de la red. De esta forma, cada 3 Implantación del método propuesto 37 agente buscará que su generación ya incluida suministre su potencia a las demandas a las que le resulte más barato hacerlo. Empezando con generación y demanda cero, iremos incrementando la generación hasta contar con el conjunto de inyecciones y demandas real y para cada instantánea considerada calcularemos el flujo de cargas. De esta forma, simularíamos el proceso de construcción de la red si cada agente hubiera ido incrementando su potencia inyectada muy poco a poco, y se hubieran ido construyendo las líneas existentes también poco a poco, con el objetivo de minimizar en cada momento el coste total de la red. 3.3 Modelado Explicaremos ahora una a una cómo se ha modelado cada parte que interviene en el algoritmo. 3.3.1 Generadores y demandas En cada nudo, consideraremos un solo generador, de forma que en nudos con varios generadores, lo que haremos será sumar sus potencias y obtener uno equivalente. 3.3.2 Líneas Una línea vendrá determinada por su nudo de inicio y su nudo de fin. Sea una línea cualquiera entre un nudo i y un nudo j, vendrá notada como i.j. Así, tendremos una matriz (ni,nf) con todas las líneas, ordenadas según ni y nf de inicio y final. En caso de que haya varias líneas, o líneas de varios circuitos, entre dos nudos, obtendremos el equivalente de una sola línea, z ij = z ' ij || z ' ' ij Otro dato que tendremos de las líneas es su capacidad, y también la tensión en cada uno de sus nudos extremo (tengamos en cuenta que trabajamos con el sistema de transporte español, con líneas de 220kV y 400kV). Con estos datos y la impedancia de la línea, podremos hacer una aproximación del coste anual de cada línea. Estos costes son los que más tarde asignaremos entre los agentes. 3 Implantación del método propuesto 38 Para realizar el cálculo del coste anual de cada línea, tendremos en cuenta varios tipos de instalaciones, según tensión del nudo origen, tensión del nudo destino, y número de circuitos. Al coste de inversión anual para cada línea habría que añadir el coste anual de mantenimiento (aproximadamente un 65% de aquél). 3.3.3 Flujo de cargas Como ya hemos dicho, para cada “instantánea” tomada al ir incrementando la generación se deberá correr un flujo de cargas, de forma que la potencia inyectada por los bloques de generación considerados suministre a aquella parte de la demanda existente que le convenga. La generación considerada será igual a la demanda más pérdidas. Existen varias formas de calcular un flujo de cargas: • Métodos iterativos simples: estos métodos se utilizaban cuando los computadores tenían poca capacidad de cálculo y de memoria. Hoy día sólo se usan con fines académicos. • Método de Newton-Raphson: emplea también iteraciones, es bastante similar a los métodos del grupo anterior. • Método desacoplado rápido: es una simplificación de los métodos anteriores, pues no se recalcula el jacobiano en cada iteración. • Flujo de cargas en continua: este método asemeja un análisis en alterna a uno en continua donde las impedancias se consideran reactancias, los desfases el de las tensiones y las potencias el de las intensidades. El método escogido fue el flujo de cargas en continua. Nos decidimos por éste método debido que era el de mayor simplicidad y rapidez de cálculo, y a que no hay necesidad de calcular potencias reactivas para resolver nuestro problema. La formulación del flujo de cargas en continua es la siguiente: Pij = 1 (θ i − θ j ) xij donde i y j son nudos, θ ángulos en nudos, y x y P reactancias y potencias activas de una línea respectivamente. 3 Implantación del método propuesto 3.3.4 39 Pérdidas El flujo de cargas en continua aproxima la red a un circuito en continua. Por tanto, sirve para calcular flujos pero no pérdidas. Sin embargo, éstas pueden aproximarse a posteriori en base a los flujos de potencia activa calculados. Una opción para calcular las pérdidas era hacer una aproximación lineal. Esto sería equivalente a realizar una simple regla de tres entre flujo por la línea y pérdidas. De esta forma, a mitad de flujo mitad de pérdidas. Esta es una forma muy simple, pero añade mucho error pues las pérdidas no crecen linealmente con el flujo. Esta aproximación podría hacerse también en forma cuadrática, lo cual disminuiría dicho error pero no sería la mejor aproximación existente. Otra opción es aproximar las pérdidas por la expresión siguiente, que multiplica la resistencia de la línea por el cuadrado de la potencia que la atraviesa: Lij = Rij Pij2 La última opción, que ha sido la tomada por ser la que más se aproxima a las pérdidas reales, es utilizar la fórmula que sigue: Lij = 2 ⋅ S BASE ⋅ rij rij2 + xij2 [ ⋅ 1 − cos(θ i − θ j ) ] En el modelo, las pérdidas en cada línea serán equivalentes a dos sumideros de potencia, cada uno de valor la mitad del valor de las pérdidas. Estos sumideros estarían situados en los nudos extremos de la línea. Al realizar esto, el flujo que estamos considerando que pasa por cada línea es el flujo medio entre el entrante y el saliente, que será un valor constante para toda la línea. Podemos ver en la figura 3.3 cómo se modelaría esto para un caso ejemplo. En la parte de arriba, vemos lo que pasaría en la realidad: en la línea entran 100MW, y salen 95MW, perdiéndose 5MW a lo largo de ella. En nuestro modelado, tendríamos un flujo por la línea constante de 97,5MW, con dos sumideros de potencia de 2,5MW en los extremos. 3 Implantación del método propuesto 40 Figura 3.3 Flujo real y flujo medio 3.3.5 Primera ley de Kirchhoff Para poder realizar el flujo de cargas, necesitamos también tener en cuenta la primera ley de Kirchhoff en cada nudo. Esta ley establece que, para cada nudo, la suma de flujos que entran debe ser igual a la suma de flujos que salen. Como flujos entrantes, consideraremos la generación y los flujos por las líneas que terminan en dicho nudo (Fi.n para una línea que termine en el nudo n). Como salientes, la demanda, los flujos por las líneas que comienzan en el nudo (líneas tipo Fn.j), y un término de pérdidas, que resultará de la suma de las pérdidas de todas las líneas que comienzan o finalizan en el nudo, divididas por dos (la otra mitad se tendrá en cuenta en el otro nudo extremo de cada línea). La primera ley de Kirchhoff para un nudo n quedaría formulada así: I J i =1 j =1 ∑ GEN g + ∑ Fi.n − ∑ Fn. j = Dn + Ln g∈n , donde: 3 Implantación del método propuesto 41 I J i =1 j =1 (∑ Li.n + ∑ Ln. j ) Ln = 3.3.6 2 Función objetivo Como ya hemos dicho, el algoritmo de asignación calcula varias veces un flujo de cargas. Pero este flujo de cargas ha de optimizarse. En él, los únicos datos de entrada son la generación y la topología del sistema. Las demandas serán elegidas por los agentes, de forma que éstos eligen aquellas demandas a las que les es más barato servir, minimizando el coste de la red usada. Para realizar todo esto, el flujo de cargas deberá incorporar una función objetivo a minimizar. Esta función objetivo a minimizar será igual a la suma de los costes unitario (en € por MW) de cada una de las líneas por el flujo respectivo en valor absoluto, dado en MW. Minimizando esta función, estaremos minimizando el coste de la red usada. Podemos ver esta función en la ecuación siguiente, donde k será cada una de las líneas del sistema, ck el coste unitario de cada línea y Fk* el flujo por cada línea en la “instantánea” considerada. K min z = ∑ c k ⋅ Fk* k =1 Según la opción que elijamos entre las dos formas presentadas anteriormente para calcular el coste unitario de cada línea, tendremos una de las dos funciones objetivo siguientes: • Cociente entre el coste total anual de la línea y el flujo que atraviesa la línea en el escenario dado. La función objetivo quedaría así (siendo Ck el coste total anual de cada línea k): Fk* min z = ∑ C k ⋅ Fk k =1 K 3 Implantación del método propuesto 42 En este caso estamos dividiendo el flujo de cada “instantánea” entre el flujo existente en la línea, que será el flujo existente cuando hayamos incluido todos los bloques de generación. Por tanto, este caso será equivalente a realizar una integral numérica entre 0 y 1 del coste total de la red. Así, asignaremos por completo el coste de cada línea y la suma de las asignaciones a los generadores será igual al coste total de red. • Cociente entre el coste total anual de la línea y la capacidad de la línea. La función objetivo quedaría así (siendo Fk la capacidad de la línea k): K Fk* k =1 Fk min z = ∑ C k ⋅ En este caso, estaremos realizando una integral numérica entre 0 y el cociente entre flujo real por la línea y capacidad de la línea (por ejemplo, 0,5 en una línea de 1000MW por la que pasan 500MW). Por tanto, no estaremos asignando por completo el coste de la línea, sino sólo el coste de la parte usada de la línea (si la línea anterior tuviera un coste anual de 1M€, asignaríamos 500k€). Consecuentemente, la suma de las asignaciones a cada generador no será el coste total de red, sino el coste de la red usada. 4 Resultados 4 Resultados 4 4.1 44 Resultados Introducción En este capítulo mostraremos los resultados obtenidos al aplicar la metodología Aumann-Shapley al sistema español de transporte. En cuanto a escenarios de generación y demanda, hemos utilizado el pico de demanda de invierno de 2005. El sistema estudiado es un sistema de 366 nudos, con 106 generadores y 238 demandas. El número de líneas asciende a 552, 71 de ellas de doble circuito, y 5 de triple circuito. La generación total en el sistema es de 28,2186GW, y la demanda total es de 27,5669GW, con unas pérdidas totales de 651,3MW. El coste total anual de la red es de 1080,506 M€. Mientras tanto, el coste de la red usada es de 259,288M€. Para facilitar el análisis de los resultados, además de valorar los resultados obtenidos por sí mismos los compararemos con los datos obtenidos mediante otra metodología de asignación, Participaciones Medias (COST05). Esta metodología se engloba dentro de las metodologías que aproximan los beneficios que un agente obtiene de la red por el uso eléctrico que éste haga de ella mediante el uso de reglas heurísticas simples. Se puede encontrar una descripción de este método en el anexo B. 4.2 Descripción de los resultados presentados La forma de valorar por sí mismos los resultados será analizando los cargos obtenidos según zonas. Así, compararemos los cargos asignados a agentes situados en zonas exportadoras de energía con los cargos asignados a agentes situados en zonas importadoras. Este análisis se muestra en el apartado 4.3. La comparación con la metodología de Participaciones Medias se muestra en los apartados 4.4 y 4.5. Se han obtenido resultados tanto correspondientes a la asignación del coste de la fracción usada de la red como correspondientes a la asignación del coste total de la red. En el caso de asignar el coste de la fracción usada de la red, cada agente pagará 4 Resultados 45 únicamente por la fracción de las líneas que esté utilizando. Sin embargo, en el caso de asignar el coste total, los agentes deberán pagar toda la red, incluso la parte no utilizada (esto es, la diferencia entre el flujo y la capacidad de cada línea). De acuerdo a esto último conseguiríamos repartir la totalidad del coste de la red pero estaríamos utilizando un método basado en uso para asignar la fracción no usada de las líneas. Así, un agente que usara en exclusivo una línea por la que pasa un flujo muy pequeño en relación a su capacidad, debería pagar el coste total de la línea, y esto no parece justo. Una buena solución sería utilizar una metodología como la que presentamos aquí para asignar la fracción usada de la red y luego decidir separadamente cómo se va a repartir el coste de la fracción no usada. Esto puede quedar para estudios posteriores. A pesar de los inconvenientes que tiene, mostraremos también los resultados obtenidos asignando el coste total de la red ya que, como hemos dicho, de alguna forma hemos de completar la recuperación de los costes de red. Obtendremos primero los cargos de red a pagar por los generadores y después los cargos a pagar por la demanda. El reparto del coste que se ha hecho es de 50% a generación y 50% a demanda. Tanto para la asignación del coste de la fracción usada como para la asignación del coste total de la red, compararemos los cargos en € por MWh producido o consumido. En el anexo A se muestran nudo a nudo tanto estos cargos como los cargos en € a pagar anualmente por los agentes que operan en cada uno de ellos. En cuanto a la comparación según zonas de los resultados obtenidos utilizando la asignación Aumann-Shapley, utilizaremos como zona exportadora Galicia, región tradicionalmente exportadora junto con todo el noroeste español, y como zonas importadoras Andalucía y Levante. Mostraremos únicamente cargos obtenidos asignando el coste de la fracción usada de la red. En la comparación con Participaciones Medias los resultados que se mostrarán son los siguientes: • Gráfico de comparación nudo a nudo. En este gráfico se presentan en el eje X los 106 nudos que tienen generación (en caso de asignación a generadores) o los 238 nudos que tienen demandas (en caso de asignación a demandas). En el eje Y, se da para cada nudo el valor del cargo que se le asigna en €/MWh. Para facilitar la comparación de los resultados 4 Resultados 46 obtenidos con ambos métodos, se ha dibujado una línea que une los valores obtenidos para los distintos nudos con cada método. Podemos ver un ejemplo en la figura 4.1, en el cual para cada año se muestra la población del Reino Unido en millones de habitantes. 59 58 57 56 Población 55 54 53 1960 1970 1980 1990 2000 año Figura 4.1 Ejemplo de gráfico de comparación punto a punto • Gráfico de distribución de frecuencias. Para construir este tipo de gráficos, se divide el rango de variación de la variable a examinar (cargos de red) en intervalos iguales (eje X). Una vez hecho esto, para cada intervalo se da el tanto por uno o el tanto por ciento de las muestras que están entre sus límites (eje Y). La utilización de estos gráficos y su comparación para uno y otro método será muy importante, ya que ambos métodos reparten el mismo coste. Con este gráfico veremos cómo se reparte este coste entre los agentes. Vemos un ejemplo de gráfico de distribución de frecuencias de precio de casas en miles de $ en la figura 4.2. En ella, por ejemplo, vemos que un 42% de las casas cuesta entre 238000 y 314000$ 4 Resultados 47 0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 150 200 250 300 350 400 450 500 550 Distribución de frecuencias de price Figura 4.2 Ejemplo de gráfico de distribución de frecuencias • Comparación de estadísticos principales. Se realizará un cálculo de varios estadísticos para los resultados obtenidos con cada uno de los métodos. Estos estadísticos han sido obtenidos considerando como iguales los valores de cargos unitarios obtenidos para los distintos agentes, es decir, para obtener estos estadísticos no se han pesado los cargos unitarios con la cantidad de energía producida o consumida por cada agente. Estos son los estadísticos estudiados: - Media aritmética: corresponde a la suma de los valores de todas las muestras dividida por el número total de ellas. Se nota por x . - Mediana: si ordenamos un conjunto de datos de menor a mayor, la mediana será el valor que deja el 50% de los datos a cada lado. - Mínimo: es el valor más pequeño de una muestra. - Máximo: es el valor más alto de una muestra. - Desviación típica: Sea x1, ..., xN un conjunto de N muestras, se llama desviación típica, notándose por s, a: 4 Resultados 48 N s= - ∑ (x i =1 i − x) 2 N Coeficiente de variación (C.V.): es igual a la desviación típica dividida por la media. Permite medir la dispersión de forma adimensional. Si es menor que uno, la media será representativa del conjunto de datos. Si es igual a uno, la media tiene una representatividad dudosa o al límite. Si es mayor que uno, la media no es representativa del conjunto de datos. - Coeficiente de asimetría: los coeficientes de asimetría permiten caracterizar hacia qué lado de la curva, izquierda o derecha, se encuentra la cola de la distribución así como su magnitud. Si el coeficiente es mayor que cero, la cola de la distribución se encontrará a la derecha. Si es menor, a la izquierda. - Exceso de curtosis: este estadístico permite reconocer la mayor o menor concentración de frecuencia en torno a la media y en la zona central, lo que provoca un mayor o menor apuntamiento de la distribución. Si es negativo, la distribución estará menos apuntada que la normal. Si es igual a cero, será igual a la normal. Si es mayor que cero, estará más apuntada que la normal. • Gráfico de cajas: se puede ver un ejemplo en la figura 4.3 para una variable ficticia vsat. La caja central recoge el 50% de los datos, es decir, está acotada por el primer y tercer cuartiles (entre dos cuartiles se encuentra un cuarto de los datos). Las “patillas” se extienden hasta los valores mínimo y máximo. Se dibuja una línea a lo largo de la caja en el lugar de la mediana. En la figura de ejemplo, los cuartiles se dan en los valores 450 y 560; el mínimo y el máximo en 200 y 700, respectivamente. La mediana está en el valor 500. 4 Resultados 49 Figura 4.3 Ejemplo de gráfico de cajas • Regresión lineal simple: La regresión lineal simple permite relacionar de forma lineal una variable dependiente con una variable independiente (explicativa). La confirmación estadística de una relación de tipo lineal, si la hay, entre dos variables aleatorias permite obtener conclusiones que no se habrían podido extraer de no existir dicha relación. Para iniciar un análisis de correlación debemos representar el conjunto de datos en un sistema cartesiano x-y, en un gráfico denominado diagrama de dispersión o nube de puntos. Este diagrama nos sugerirá la existencia o no existencia de relación lineal o de algún otro tipo de relación (exponencial, raíz cuadrada...). En la figura 4.4 vemos un diagrama de dispersión para un ejemplo de relación entre antigüedad y distancia recorrida de furgonetas. En este caso, se observa claramente cómo existe una relación lineal. 4 Resultados 50 edad Relación entre edad y millas recorridas para furgonetas 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 100 200 300 400 500 600 millas recorridas Figura 4.4 Ejemplo de diagrama de dispersión Una vez comprobada la relación lineal, realizaremos una regresión lineal mínimo-cuadrática, consistente en buscar la recta de la forma y = b0 + b1 ⋅ x (donde Y es la variable dependiente y X la variable dependiente) que más se ajuste a la nube de puntos, minimizando la suma de los cuadrados de las diferencias entre los valores observados y los predichos por el método. Esta recta seguirá la siguiente fórmula: N y−y = ∑ (x i =1 i − x)( y i − y ) N ∑ (x i =1 i − x) ( x − x) 2 El término que multiplica a ( x − x) se llama coeficiente de regresión de Y sobre X, y coincide con la pendiente de la recta. El grado de relación o asociación lineal entre las dos variables de un análisis de regresión se expresa mediante el coeficiente de determinación, r2, que se puede interpretar como la proporción en que se reduce la variación total de la variable respuesta cuando se utiliza la variable explicativa o independiente, X. El coeficiente de determinación se calcula así: 4 Resultados 51 2 N ∑ ( xi − x)( yi − y ) r 2 = N i =1 N ∑ ( xi − x ) 2 ∑ ( y i − y ) 2 i =1 0 ≤ r2 ≤1 i =1 Cuanto más se acerque r2 a 1, más variación en las observaciones de Y se explica por la variable X. Además, a partir del coeficiente de determinación se define el coeficiente de correlación r, que expresa el grado de relación lineal entre ambas variables Y y X. Se calcula así: N ∑(x i =1 r= i − x)( yi − y ) N N ∑ (x i =1 i − x) −1 ≤ r ≤ 1 N 2 ∑(y i =1 N i − y) 2 N Un valor negativo de r indica la presencia de relación lineal inversa entre las variables, y un valor positivo indica la presencia de relación lineal directa. En nuestro caso, supondremos que la variable independiente son los datos obtenidos con la asignación basada en participaciones medias, una asignación justa y fácil de entender. De esta forma, supondremos que la variable dependiente son los datos obtenidos con la asignación AumannShapley, asignación cuyos resultados queremos evaluar. 4.3 Aclaraciones previas a la comparación Al haber realizado los cálculos para un solo escenario de generación y demanda, hemos calculado los cargos de red bajo dos suposiciones: a) la potencia instalada es igual a la potencia inyectada en dicho escenario, para el cálculo del cargo por potencia instalada; y b) la potencia generada es constante a lo largo de todo el año, para el cálculo por MWh producido. Al suponer que la potencia generada es constante a lo largo de todo el año, e igual a la potencia supuestamente instalada, los resultados para la asignación por potencia instalada serán iguales a los resultados para la asignación por energía producida multiplicados por el número de horas del año, 8760. Por esto, 4 Resultados 52 sólo mostraremos los resultados de cargos por energía producida, pues nos dará unos valores más entendibles. 4.4 Análisis de los resultados por zonas geográficas En este apartado haremos un estudio de los cargos asignados mediante la metodología Aumann-Shapley según la zona geográfica donde se encuentran los agentes. Haciendo esto se pretenden identificar aquellas zonas geográficas donde los cargos son más altos y las zonas donde los cargos son más bajos, para ver si se corresponden con zonas exportadoras de energía o importadoras. Los resultados que aquí se muestran están extraídos de los que se muestran en el apéndice A, donde pueden verse los cargos para la totalidad de los nudos. Realizaremos el estudio por separado para cargos a generadores y para cargos a demandas. 4.4.1 Cargos asignados a generadores. Como ya hemos dicho, mostraremos los cargos por unidad de energía producida para el caso de asignación del coste de la fracción usada de red (no tendremos en cuenta en este punto la asignación del coste total de la red). Estos cargos pueden verse en la tabla 4.1. En la parte de arriba, se muestran los cargos para seis generadores entre 80 y 1400 MW situados en Galicia, zona tradicionalmente exportadora. Estos generadores están conectados, respectivamente, a los siguientes nudos: Trives (Orense), Puentes de García Rodríguez (La Coruña), Belesar (Lugo), Castrelo (Orense), Meirama (La Coruña) y San Esteban (Lugo). La parte de debajo de la misma tabla muestra el mismo tipo de cargos, pero esta vez son cargos asignados a seis generadores situados en zonas tradicionalmente importadoras de energía como son Andalucía y el Levante español. Los nudos a los que están conectados estos generadores son los siguientes: Cofrentes (Valencia), Litoral de Almería (Almería), Cristóbal Colón (Huelva), Guillena (Sevilla), Pinar del Rey (Cádiz) y Tajo de la Encantada (Málaga). En nuestro escenario, estos generadores estaban produciendo una potencia entre 90 y 1200MW, de forma que tendremos un rango muy similar al del caso anterior. 4 Resultados 53 CARGOS A GENERADORES ZONAS EXPORTADORAS DE ENERGÍA (GALICIA) NUDO GENERACIÓN (GW) CARGO (€/MWh) ETRIVE2 0,0817 1,04337 EP.G.R1 1,3086 0,820055 EBELES2 0,2355 0,968005 ECASTL2 0,1581 0,700745 EMEIRA2 0,4198 0,75023 ES.EST2 0,2747 1,223115 ZONAS IMPORTADORAS DE ENERGÍA (LEVANTE Y ANDALUCÍA) ECOFRE1 1,0618 0,175995 ELITOR1 1,1052 0,251515 EC.COL2 0,0972 0,014445 EGUILL2 0,1362 0,11083 EPINAR2 0,1499 0,39322 ETAJOE2 0,1762 0,185255 Tabla 4.1 Cargos a generadores según localización Se observa con facilidad la tendencia seguida: los cargos a generadores situados en la zona exportadora son bastante mayores a los cargos a generadores situados en una zona importadora (del orden de cuatro veces y media). Éste era el resultado esperado, ya que en zonas de mucha generación y poca demanda, los generadores deberán buscar demandas más alejadas para servir su producción y, por tanto, deberán usar más líneas y en mayor cantidad que los situados en zonas de poca generación y mucha demanda. A la hora de realizar la asignación mediante el método de Aumann-Shapley, esto impactará en que, en cada punto de cálculo realizado, el incremento marginal del cargo para estos generadores será mayor que en el caso de generadores situados en zonas importadoras. 4 Resultados 4.4.2 54 Cargos asignados a demandas. Realizaremos el mismo tipo de comparación que en 4.3.1, mostrándose los resultados en la tabla 4.2. Se ha procurado que las demandas escogidas estuvieran en nudos sin generación, ya que en ese caso la potencia generada suministraría a una demanda en su mismo nudo, sin tener que usar línea alguna, y esto podría dar unos resultados que no fueran representativos de la zona en que se encuentran dichos nudos. Las demandas que hemos considerado como representativas de una zona exportadora son las conectadas a los siguientes nudos: Aluminio Español (Lugo), Grela (La Coruña), Lourizán (Pontevedra), Pazos de Borbén (Pontevedra), Puerto (La Coruña) y Sabón (La Coruña). Estas demandas se encuentran entre 35 y 360MW. En cuanto a las zonas importadoras, los nudos considerados son: Benejama (Alicante), San Vicente (Alicante), Costa del Sol (Málaga), Dos Hermanas (Sevilla), La Lancha (Córdoba) y Puerto Real (Cádiz). Las demandas en estos nudos se encuentran entre 130 y 230 MW. Como veremos en la tabla, los cargos asignados a las demandas situadas en zonas exportadoras de energía son mayores que los cargos asignados a las demandas situadas en zonas importadoras. Este resultado es también el esperado, ya que demandas situadas en zonas de poca generación necesitarán buscar generadores alejados de ellas para que les suministren su potencia. En cambio, demandas situadas en zonas de gran generación tendrá cargos menores, pues no necesitarán un gran uso de las líneas del sistema para poder ser servidas. De media, los cargos para las demandas conectadas a nudos que están en zonas importadoras son cuatro veces y media mayores que los cargos para las demandas conectadas a nudos situados en zonas exportadoras, la misma proporción que seguían los cargos a generadores. 4 Resultados 55 CARGOS A DEMANDAS ZONAS EXPORTADORAS DE ENERGÍA (GALICIA) NUDO DEMANDA (GW) CARGO (€/MWh) EALUMI1 0,3531 0,099295 EGRELA2 0,0138 0,12851 ELOURI2 0,0639 0,505635 EPAZOS2 0,135 0,323805 EPUERT2 0,0375 0,070975 ESABON2 0,1928 0,17506 ZONAS IMPORTADORAS DE ENERGÍA (LEVANTE Y ANDALUCÍA) EBENEJ2 0,2239 0,591295 ES.VIC2 0,1821 0,83911 ECOSTA2 0,1571 1,07571 EDOSHM2 0,1381 0,893935 ELANCH2 0,1497 0,947415 EPTO R2 0,146 1,068955 Tabla 4.2 Cargos a demandas según localización 4.5 Resultados de la asignación de la fracción usada de la red 4.5.1 Asignando el coste a los generadores. Nos centramos ya en la comparación con la metodología de Participaciones Medias. Comenzamos comparando los resultados de la asignación de la fracción usada de la red. En este apartado se muestran los resultados para generadores. Los números que se muestran se corresponden con cargos a los generadores por MWh producido. 4 Resultados 56 Comenzamos con el gráfico de comparación de los cargos de red nudo a nudo, que -0,5 0 0,5 1 1,5 2 2,5 0 20 40 60 NUDOS 80 100 120 AP AS vemos en la figura 4.5. €/MWh Figura 4.5 Comparación de los cargos de red nudo a nudo; cargo a los generadores por MWh producido 4 Resultados 57 Se puede ver claramente cómo la similitud en los resultados obtenidos para Aumann-Shapley y Participaciones Medias es muy alta en casi todos los nudos. Los picos en una serie de resultados se reproducen muy aproximadamente en la otra. Ambas series de resultados siguen trazados muy similares. Asimismo, los mínimos y máximos en una serie se corresponden casi siempre con mínimos y máximos en la otra. La mayor variación entre los datos se da entre los nudos 30 y 50, en los que AumannShapley reparte los cargos de manera más uniforme, mientras Participaciones Medias da lugar a cargos más extremos. Continuamos con la comparación de los gráficos de distribución de frecuencias para ambos métodos, en la figura 4.6. AS 21 11 1 9 19 -0,2 0,3 0,8 1,3 1,8 2,3 AP Figura 4.6 Gráficos de distribución de frecuencias; cargo a los generadores por MWh producido En esta gráfica podemos ver que en general, la distribución de los cargos es parecida. Aun así, existen algunas diferencias, como el intervalo de mayor frecuencia. En el caso de Aumann-Shapley, la mayor parte de los cargos, sobre un 25%, se encuentran en torno a 1,5€/MWh. Mientras tanto, con Participaciones Medias la mayor parte de los cargos, un 20%, se encuentran en el entorno de 0,5€/MWh. Por otro lado, AP presenta varios valores por encima del máximo de AS, aunque en el total son bastante despreciables, pues no representan más de un 4% del total de muestras. 4 Resultados 58 A continuación, mostramos la tabla de los estadísticos principales, llamada tabla 4.3. En ella se ve cómo media, mediana y mínimo son muy similares para ambos métodos. El máximo es bastante diferente, pero esto no puede considerarse significativo, pues como hemos visto en la gráfica anterior, el máximo obtenido con AP es muy superior a la mayoría de los cargos restantes y no es por tanto representativo. Del coeficiente de variación, C.V., se desprende que, en ambos casos, la media es representativa del conjunto de datos, ya que toma en los dos casos valores menores a 1. El coeficiente de asimetría de AS, prácticamente cero, nos indica que la distribución no presenta colas. En el caso de AP, un valor muy cercano a 1 indica que la cola de la distribución está a la derecha, como podíamos ver en la figura 4.6. Los valores de curtosis indican que en el caso de AS, con valor negativo, la distribución estará menos apuntada que la distribución normal. Esto será al contrario para AP, que presenta un valor positivo. Método Media Mediana Mínimo Máximo AS 0,5585 0,56286 0,013649 1,2291 AP 0,57109 0,5112 0 2,1136 Método Desv. típica C.V. Asimetría Exc. de curtosis AS 0,33755 0,604392 0,0451925 -1,24429 AP 0,41726 0,730633 0,970981 1,29538 Tabla 4.3 Tabla de estadísticos principales. Cargo a los generadores por MWh producido. Los gráficos de cajas para los datos obtenidos con ambos métodos se muestran en la figura 4.7. En estos gráficos vemos cómo, en general, los resultados de ambos métodos se distribuyen de un modo muy parecido. De hecho, la mediana y los cuartiles prácticamente coinciden. En el gráfico son bien observables los valores extremos de AP. 4 Resultados 59 AS AP 0 0,4 0,8 1,2 1,6 2 2,4 Figura 4.7 Gráficos de cajas; cargo a los generadores por MWh producido Antes de llevar a cabo el análisis de la regresión lineal, debemos observar el diagrama de dispersión, que se muestra en la figura 4.8. En él se observa una clara relación lineal entre los resultados obtenidos con ambos métodos, por lo que procede realizar la regresión. 1,4 1,2 AS 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0 0,5 1 1,5 2 AP Figura 4.8 Gráfico de dispersión; cargo a los generadores por MWh producido Estos son los resultados obtenidos en la regresión: coeficiente de correlación r = 0,865808 coeficiente de determinación r2 = 74,9623% la ecuación del modelo ajustado es AS = 0,158495 + 0,700415 AP 2,5 4 Resultados 60 El estadístico R-cuadrado indica que el modelo explica un 74,9624% de la variabilidad en AS. El coeficiente de correlación es igual a 0,865808, indicando una relación moderadamente fuerte entre las variables La relación lineal encontrada entre ambas variables (cargo con AS y cargo con AP) se muestra en la figura 4.9 mediante una línea recta, junto con el conjunto de muestras que pretende ajustar 2,4 2 AS 1,6 1,2 0,8 0,4 0 0 0,4 0,8 1,2 1,6 2 2,4 AP Figura 4.9 Gráfico del modelo ajustado; cargo a los generadores por MWh producido 4.5.2 Asignando el coste a las demandas. Los números que se muestran se corresponden con cargos a las demandas por MWh consumido. Comenzamos con el gráfico de Comparación de los cargos nudo a nudo, que vemos en la figura 4.10. -0,5 0 0,5 1 1,5 2 0 50 100 NUDOS 150 200 250 AP 61 AS 4 Resultados €/MWh Figura 4.10 Comparación de los cargos nudo a nudo; cargo a las demandas por MWh consumido 4 Resultados 62 Al ser el número de nudos con demanda mucho mayor al de nudos con generación, este gráfico es más difícil de interpretar que en el caso anterior. Aun así, los picos en ambas series de resultados se corresponden, aunque en este caso las diferencias entre cargos para nudos concretos parecen mayores. La comparación de los gráficos de distribución de frecuencias para ambos métodos se muestra en la figura 4.11. AS 25 15 5 5 15 25 -0,2 0,2 0,6 1 1,4 1,8 2,2 AP Figura 4.11 Gráficos de distribución de frecuencias; cargo a las demandas por MWh consumido En el gráfico volvemos a ver gran similitud en las distribuciones. Para AS, el intervalo con una mayor frecuencia relativa se sitúa entre 0,5 y 0,6 €/MWh, con una frecuencia cercana al 22%. Por el contrario, en AP los intervalos más frecuentes son el 0,4-0,5 y 0,5-0,6 , cada uno de ellos con un 13% de los valores. Vuelve a verse cómo AP presenta valores máximos superiores a los de AS. En este caso, los valores máximos son más representativos del total de resultados que en el caso anterior. Pasamos ahora a analizar la tabla con los estadísticos principales, la tabla 4.4. En ella se ve cómo media, mediana y mínimo siguen siendo muy similares, al igual de lo que ocurre cuando calculamos los cargos a generadores. Los máximos obtenidos con ambos métodos se asemejan más entre sí que en el caso anterior, cuando no tenemos en cuenta valores extremos. Ambos coeficientes de variación son menores que 1, por lo que la media será representativa del conjunto de datos en las dos asignaciones. La distribución de los resultados de AS no presenta asimetrías, pues el coeficiente de 4 Resultados 63 asimetría es muy cercano a 0, mientras AP presentará una cola a la derecha. Los valores de curtosis, muy cercanos a cero, indican que ambas distribuciones se parecen mucho a la normal. Método Media Mediana Mínimo Máximo AS 0,52675 0,5314 -0,05795 1,32535 AP 0,5458 0,5111 0 1,84805 Método Desv. típica C.V. Asimetría Exc. de curtosis AS 0,258215 0,49021 -0,043437 -0,042191 AP 0,38208 0,70001 0,57908 0,033385 Tabla 4.4 Tabla de estadísticos principales. Cargo a las demandas por MWh consumido. Los gráficos de cajas para los resultados obtenidos con ambos métodos se muestran en la figura 4.12. En estos gráficos vemos cómo los resultados de ambos métodos siguen distribuciones relativamente parecidas. En el caso de media y mediana, los valores están muy cercanos. Sin embargo, los cuartiles están más alejados entre sí en el caso de AP. El máximo, sin tener en cuenta valores extremos, también es significativamente mayor en AP. 4 Resultados 64 AS AP -0,1 0,3 0,7 1,1 1,5 1,9 Figura 4.12 Gráficos de cajas; cargo a las demandas por MWh consumido Antes de llevar a cabo el análisis de la regresión lineal, debemos observar el diagrama de dispersión, que se muestra en la figura 4.13. En él se observa una clara relación lineal entre los resultados obtenidos con ambos métodos, por lo que procede realizar la regresión. 1,4 1,2 1 AS 0,8 0,6 0,4 0,2 0 -0,2 0 0,5 1 1,5 2 AP Figura 4.13 Gráfico de dispersión; cargo a las demandas por MWh consumido Estos son los resultados obtenidos en la regresión: coeficiente de correlación r = 0,739677 coeficiente de determinación r2 =54,719623% la ecuación del modelo ajustado es AS = 0,253896 + 0,499883 AP 4 Resultados 65 El estadístico R-cuadrado indica que el modelo explica un 54,7123% de la variabilidad en AS. El coeficiente de correlación es igual a 0,739677, indicando una relación moderadamente fuerte entre las variables. La relación lineal encontrada entre los cargos con AS y los correspondientes obtenidos con AP se muestra en la figura 4.14 mediante una línea recta, junto con el conjunto de muestras que se pretende ajustar. 2,4 AS 1,9 1,4 0,9 0,4 -0,1 -0,1 0,4 0,9 1,4 1,9 2,4 AP Figura 4.14 Gráfico del modelo ajustado; cargo a las demandas por MWh consumido 4.6 Resultados de la asignación del coste total de la red 4.6.1 Asignando el coste a los generadores. Los números que se muestran se corresponden con los cargos a generadores por MWh producido. Comenzamos con el gráfico de comparación de los cargos obtenidos con ambos métodos para los distintos nudos, que vemos en la figura 4.15. NUDOS -2 0 2 0 4 6 10 8 12 16 14 18 20 40 60 80 100 120 AP 66 AS 4 Resultados €/MWh Figura 4.15 Comparación de los cargos nudo a nudo; cargo a los generadores por MWh producido 4 Resultados 67 En este gráfico vemos cómo los picos en uno y otro método vuelven a coincidir. Sin embargo, ahora existen casos en los que nudos con un gran cargo de red asignado por uno de los dos métodos presentan un valor bajo en el otro. Esto se puede observar con claridad en un nudo cercano al 75, y en otro cercano al 85. Estas diferencias se deben al hecho de estar asignando el coste total de cada línea, y, por tanto, también el coste de la fracción de red no usada, algo que puede llevara mayores diferencias entre asignaciones. Continuamos con la comparación de los gráficos de distribución de frecuencias para ambos métodos, en la figura 4.16. En este gráfico vemos cómo los resultados de AS se agrupan principalmente en valores entre 0 y 1, para ir decayendo el número de valores según aumentamos el valor del cargo. En el caso de AP, los resultados se distribuyen de manera casi constante entre 0 y 3, siendo 2-3 el intervalo modal. En cuanto a valores extremos, la mayor parte corresponden a valores de AS, que presenta además valores máximos bastante mayores a los de AP. AS 47 27 7 13 33 -2 2 6 10 14 18 AP Figura 4.16 Gráficos de distribución de frecuencias; cargo a los generadores por MWh producido Pasamos ahora a comentar la tabla con los estadísticos principales, la tabla 4.5. En ella se ve cómo media, mediana y mínimo son muy similares. El máximo es bastante diferente, pero esto no es significativo como veremos en el gráfico de cajas. El 4 Resultados 68 coeficiente de variación indica que la media es representativa del conjunto de resultados en el caso de AP, mientras que esta representatividad es dudosa en el caso de AS. De los coeficientes de asimetría deducimos que ambas distribuciones tendrán una cola a la derecha, aunque será más significativa en el caso de AS. Los valores de curtosis mayores que cero indican que ambas distribuciones están más apuntadas que la normal. Variable Media Mediana Mínimo Máximo AS 2,255325 1,804785 -0,4474495 16,2116 AP 2,04499 1,89294 0 8,7741 Variable Desv. típica C.V. Asimetría Exc. de curtosis AS 2,3528 1,04322 3,18343 14,1811 AP 1,412895 0,690905 1,38397 3,92482 Tabla 4.5 Tabla de estadísticos principales. Cargo a los generadores por MWh producido. Los gráficos de cajas para los resultados obtenidos con ambos métodos se muestran en la figura 4.17. En estos gráficos vemos cómo, en general, los resultados de ambos métodos siguen distribuciones muy parecidas. La media, la mediana y los cuartiles prácticamente coinciden. También el máximo y el mínimo cuando no tenemos en cuenta valores extremos. 4 Resultados 69 AS AP -1 2 5 8 11 14 17 Figura 4.17 Gráficos de cajas; cargo a los generadores por MWh producido Antes de llevar a cabo el análisis de regresión lineal, debemos observar el diagrama de dispersión, que se muestra en la figura 4.18. En él se observa una clara relación lineal entre los cargos de red obtenidos con AS y AP, por lo que procede calcular el modelo de regresión. 18 16 14 AS 12 10 8 6 4 2 0 -2 0 2 4 6 8 AP Figura 4.18 Gráfico de dispersión; cargo a los generadores por MWh producido Estos son los principales resultados como parte del modelo de regresión: coeficiente de correlación r = 0,725935 coeficiente de determinación r2 = 52,6981% la ecuación del modelo ajustado es AS = -0,216761 + 1,20885AP 10 4 Resultados 70 El estadístico R-cuadrado indica que el modelo explica un 52,6981% de la variabilidad en AS. El coeficiente de correlación es igual a 0,725934, indicando una relación moderadamente fuerte entre las variables. La relación lineal encontrada entre los cargos obtenidos con AS y los correspondientes con AP muestra en la figura 4.19 mediante una línea recta, junto con el conjunto de muestras que pretende ajustar. 17 14 AS 11 8 5 2 -1 -1 2 5 8 11 14 17 AP Figura 4.19 Gráfico del modelo ajustado; cargo a los generadores por MWh producido 4.6.2 Asignando el coste a las demandas. Los números que se muestran se corresponden con los cargos a demandas por MWh consumido. Comenzamos con el gráfico de Comparación de los cargos nudo a nudo, que vemos en la figura 4.20. -10 -5 0 5 10 15 0 50 100 NUDOS 150 200 250 AP 71 AS 4 Resultados €/MWh Figura 4.20 Comparación de los cargos nudo a nudo; cargo a las demandas por MWh consumido 4 Resultados 72 En este gráfico volvemos a ver cómo la tendencia general es que ambas series de resultados presenten valores parecidos, dándose en ambas los mismos picos. La mayor diferencia se da en dos nudos cercanos al 115, que presentan en ambos casos cargos bastante altos, pero son positivos en el caso de calcularlos con AP y negativos si los calculamos con AS. A continuación comparamos los gráficos de distribución de frecuencias para ambos métodos, en la figura 4.21. AS 40 20 0 20 40 -7 -3 1 5 9 13 17 AP Figura 4.21 Gráficos de distribución de frecuencias; cargo a las demandas por MWh consumido Las distribuciones obtenidas para ambos métodos son bastante similares. En ambos casos la mayoría de cargos están entre 0 y 2,5 , dándose el intervalo modal en AS para valores menores que en AP. La asignación Aumann-Shapley resulta en cargos negativos para un número significativo de nudos, algo imposible utilizando Participaciones Medias. La tabla 4.6 muestra los estadísticos principales obtenidos con ambos métodos. En ella se vuelve a ver cómo media y mediana son muy similares. En este caso, los máximos también son muy parecidos, presentando diferencias significativas los mínimos. El mínimo obtenido con AS es un valor extremo, pero, como veremos en el gráfico de cajas, los mínimos sin tener en cuenta valores extremos son también bastante diferentes. En este caso, la media será representativa del conjunto de resultados en AP, 4 Resultados 73 sin serlo en AS. Ambas distribuciones presentan una cola a la derecha, y están más apuntadas que la normal. Variable Media Mediana Mínimo Máximo AS 2,11929 1,64946 -5,5969 12,00115 AP 2,209835 1,82929 0 12,75185 Variable Desv. típica C.V. Asimetría Exc. de curtosis AS 2,343005 1,10556 1,04952 2,61232 AP 1,8949 0,857484 1,97471 5,98059 Tabla 4.6 Tabla de estadísticos principales. Cargo a las demandas por MWh consumido. Los gráficos de cajas para los resultados obtenidos con ambos métodos se muestran en la figura 4.22. Los resultados de ambos métodos se parecen, con media y mediana muy semejantes, al igual que el tercer cuartil. Se observa claramente cómo los valores obtenidos con AP están más próximos a la media en su mayoría, aunque también presentan un mayor número de valores extremos. En AS, los resultados se alejan más de la media, siendo el cargo máximo y el mínimo valores extremos. 4 Resultados 74 AS AP -6 -2 2 6 10 14 Figura 4.22 Gráficos de cajas; cargo a las demandas por MWh consumido Antes de llevar a cabo el análisis de regresión lineal entre los cargos obtenidos con AS y los obtenidos con AP, debemos observar el diagrama de dispersión, que se muestra en la figura 4.23. En él se observa cierta relación lineal, aunque no muy AS significativa, por lo que procede calcular la regresión. 14 12 10 8 6 4 2 0 -2 0 -4 -6 -8 2 4 6 8 10 12 14 AP Figura 4.23 Gráfico de dispersión; cargo a las demandas por MWh consumido Estos son los principales resultados obtenidos como parte del modelo de regresión: coeficiente de correlación r = 0,434145 coeficiente de determinación r2 = 18,8482% la ecuación del modelo ajustado es AS = 0,933022 + 0,536812 AP 4 Resultados 75 El estadístico R-cuadrado indica que el modelo explica un 18,8482% de la variabilidad en AS. El coeficiente de correlación es igual a 0,434145, indicando una relación relativamente débil entre las variables. La relación lineal encontrada entre ambas variables (cargos con AS y con AP) se muestra en la figura 4.24 mediante una línea recta, junto con el conjunto de muestras aproximadas mediante el modelo. 14 AS 10 6 2 -2 -6 -6 -2 2 6 10 AP Figura 4.24 Gráfico del modelo ajustado; cargo a las demandas por MWh consumido 14 5 Conclusiones 5 Conclusiones 5 5.1 77 Conclusiones Introducción El desarrollo de nuevas metodologías de asignación de costes de red ha surgido como consecuencia de la creación de mercados eléctricos regionales. Uno de estos casos es el Mercado Interno de Electricidad de la Unión Europea. La asignación de costes propuesta en este proyecto está basada en el cálculo del valor de Aumann-Shapley de un juego cooperativo en que los agentes se van incorporando secuencialmente a una gran coalición de tal forma que en todo instante se intenta minimizar el coste de la red usada. Se pueden extraer numerosas conclusiones de la implantación de este método y de su posterior aplicación al caso de un sistema eléctrico real como es el español. Podemos distinguir entre las conclusiones relacionadas con el algoritmo desarrollado y aquellas que tienen que ver con los resultados obtenidos. 5.2 Algoritmo desarrollado Al margen de la valoración de las propiedades de los cargos de red asignados a los agentes fruto de la aplicación del método, también podemos valorar la implantación llevada a cabo del algoritmo. La implantación que se haga del método resulta fundamental para su posterior aplicación en sistemas reales. Una programación poco eficiente podría hacer que los tiempos de cálculo se dispararan. Un ejemplo de asignación inviable por su requerimiento computacional es la asignación de Shapley, que se explicaba en el capítulo 3 de este documento. En esta asignación, el número de ordenaciones de los agentes a considerar crece exponencialmente con el número de agentes del sistema. Sin embargo, la implantación que hemos hecho del método de Aumann-Shapley permite realizar un número de cálculos independiente del número de agentes en el sistema. Hay que tener en cuenta que, de acuerdo a este algoritmo, cuanto menor sea el número de puntos de cálculo tomados (instantáneas del proceso de formación de la gran coalición de agentes), mayor será el error cometido en la asignación (ver capítulo de implantación del método). Por otro lado, cuanto mayor sea el número de puntos de 5 Conclusiones 78 cálculo, el tiempo de cálculo también se hará mayor (aunque en caso de tomar infinitos puntos el error sería nulo). El algoritmo propuesto se ha implantado de un modo eficiente que reduce drásticamente el tiempo de ejecución del mismo. Para el caso ejemplo estudiado, correspondiente al sistema español, el equilibrio óptimo entre error cometido y tiempo de cálculo se ha encontrado en 1000 pasos de integración, de forma que para la obtención de nuestros resultados se han tomado 1000 puntos de cálculo. Tomando este número de puntos, se acumula un error de menos de un 1%. Esto es, la diferencia entre el coste de la red a asignar y el coste realmente asignado es inferior al 1%. En cuanto al tiempo de cálculo, este fue de 15 minutos para un caso del sistema español en un ordenador personal. Parece, por tanto, posible aplicar este algoritmo a sistemas mucho mayores sin que el tiempo de cálculo se dispare, sobre todo en el caso de que se empleen procesadores más potentes. 5.3 Resultados obtenidos El hecho de que el tiempo de computación sea muy razonable para un problema de este tamaño no implica que los resultados obtenidos sean también razonables. Dedicábamos el capítulo 4 al análisis de los resultados, que constaba de 2 partes: 1) análisis según zonas geográficas y 2) comparación con otra metodología de asignación. 1. Análisis según zonas geográficas. Del análisis realizado se desprende que la metodología estudiada da unos resultados conformes a lo esperado para una metodología que pretende enviar señales de localización a los agentes. Esto se ve en que en zonas que pueden considerarse predominantemente exportadoras de energía, como es el caso del noroeste peninsular, los cargos de red asignados son altos para generación y bajos para demanda en comparación con los cargos asignados a agentes localizados en zonas predominantemente importadoras, como son el Sur y el Levante español, donde se dan cargos bajos para generación y altos para demanda. Todo esto nos indica que esta metodología envía señales económicas de localización correctas. 5 Conclusiones 79 2. Comparación con otra metodología En el capítulo 4 se comparaban también los resultados proporcionados por el método AS con los procedentes de la aplicación del método de Participaciones Medias en el mismo escenario. Este último es un método que ya ha sido implantado y que proporciona resultados razonables (ver anexo B). Se ha calculado el coeficiente de correlación entre los resultados obtenidos con ambos métodos. Del análisis realizado se desprende que existe un paralelismo importante entre los resultados obtenidos con ambos métodos cuando se asigna tan sólo el coste de la fracción usada de la red. Cuando asignamos el coste total de la red, los coeficientes de correlación obtenidos indican que existe una semejanza importante entre ambos métodos por lo que a los cargos asignados a generadores se refiere, mientras que los cargos asignados a demandas en uno y otro método son menos parecidos. El hecho de que, en general, los resultados obtenidos con ambos métodos sean parecidos parece indicar que la asignación resultante de la aplicación de la metodología propuesta debe ser también razonable. 5.4 Valoración final De todo esto cabe concluir que la metodología de asignación propuesta permite obtener resultados razonables, y que envían señales de localización correctas a los agentes. La implantación llevada a cabo del método de AS permite obtener resultados para sistemas de tamaño real en tiempos de ejecución no muy elevados. Referencias bibliográficas Referencias bibliográficas 81 Referencias bibliográficas (COMI99) COMISIÓN EUROPEA. “Hacia la libertad de elección. El mercado único de la electricidad”. Enero de 1999. (FLOR05) Twelfth Meeting of the European Electricity Regulatory Forum. “Conclusions”. Septiembre de 2005. 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Anexos A Resultados obtenidos A Resultados obtenidos 86 A Resultados obtenidos A.1 Introducción En este anexo se presentan los datos de salida del programa que aplica la metodología Aumann-Shapley a la asignación de costes de red en el caso español descrito en el capítulo 4 de resultados. El programa emplea el lenguaje de optimización GAMS, empleando un tiempo de unos 15 minutos para una asignación en la que se tomen 1000 puntos de cálculo. Se muestra también la salida de un programa que aplica Participaciones Medias al mismo escenario. Comenzaremos con los resultados obtenidos asignando el coste de la fracción usada de la red: en A.2 se presentan los resultados obtenidos para la asignación del coste de red a generadores, y en A.3 para la asignación a demandas. Seguiremos con los resultados obtenidos asignando el coste total de la red, que se presentan en A.4 para la asignación a los generadores, y en A.5 para la asignación a las demandas. Como ya hemos dicho, la asignación del coste se ha hecho de la siguiente forma: 50% a generación y 50% a demanda, de forma que si sumamos los resultados en € mostrados en A.2 y A.3 tendremos el coste de la fracción usada de la red. De la misma forma, si sumamos los resultados en € mostrados en A.4 y A.5 tendremos el coste total de la red. A.2 Resultados para la asignación a generadores (asignando el coste de la fracción usada de la red) A.3 NUDO GENERACIÓN AS AP AS AP Nombre GW k€ k€ €/MWh €/MWh ECOMPO1 0,6064 4329,982 4270,4905 0,81512 0,803925 ELA LO1 0,0545 372,8515 399,0845 0,78097 0,83592 ELA RO1 0,5766 3710,7695 3566,233 0,73466 0,706045 ELADA 1 0,3804 2841,2975 2906,3435 0,852655 0,87217 A Resultados obtenidos 87 EMONTE1 0,3888 2704,626 2243,09 0,794105 0,65859 EP.G.R1 1,3086 9400,546 7014,924 0,820055 0,611945 ESOTOR1 0,7373 5530,141 5515,452 0,856225 0,85395 EVELIL1 0,3443 2018,7805 2212,2395 0,66934 0,733485 EALDEA1 0,3962 2785,599 3344,7485 0,8026 0,963705 EGARO-1 0,0832 272,897 288,3295 0,37443 0,395605 EHINOJ1 0,2004 1405,1035 1573,493 0,8004 0,89632 ESANTU1 0,4963 1194,4445 831,022 0,274735 0,191145 EVILLR1 0,0467 305,4635 275,3925 0,746685 0,67318 EARAGO1 0,9946 3368,0805 3530,506 0,38657 0,405215 EASCO 1 1,9978 6382,3065 5641,841 0,36469 0,32238 ECALDE1 0,005 2,7595 0 0,063 0 EESCAT1 0,0044 12,9645 9,5825 0,336355 0,24861 ESALLE1 0,2838 885,358 797,536 0,356125 0,3208 EVANDE1 1,0546 3118,4515 3266,755 0,337555 0,35361 EALMAR1 1,891 8549,8405 9483,129 0,516135 0,572475 ECEDIL1 0,3288 2745,4665 2925,339 0,95319 1,01564 ECOFRE1 1,0618 1637,005 1974,5315 0,175995 0,212285 EESCOM1 0,2404 286,6945 608,197 0,13614 0,288805 EJM.OR1 0,869 5938,7055 6414,7605 0,78013 0,84267 ELA PL1 0,592 641,3385 534,04 0,12367 0,10298 ELA MU1 0,347 435,784 524,6185 0,143365 0,17259 EPINIL1 0,0146 12,305 7,347 0,09621 0,057445 A Resultados obtenidos 88 ETRILL1 0,9988 2770,286 2374,003 0,316625 0,27133 ELITOR1 1,1052 2435,048 2446,3 0,251515 0,252675 EPINAR1 0,5472 1784,538 2440,9795 0,372285 0,50923 EAGUAY2 0,163 771,817 1054,1245 0,540535 0,738245 EBELES2 0,2355 1996,9765 1574,136 0,968005 0,76304 ECARRI2 0,5113 3097,8565 1540,8555 0,69164 0,34402 ECASTL2 0,1581 970,499 268,8255 0,700745 0,194105 ECONSO2 0,1022 941,625 997,4705 1,051775 1,114155 ECTCOM2 0,5312 4520,2465 4738,2415 0,971405 1,01825 EMEIRA2 0,4198 2758,923 779,7005 0,75023 0,21202 EMESON2 0,0019 12,241 1,333 0,73546 0,08009 EMONTE2 0,0772 630,293 584,344 0,93201 0,864065 EP.BIB2 0,2526 2449,5595 2643,3475 1,107005 1,194585 EPDEMO2 0,0375 192,688 97,6925 0,58657 0,29739 EPERED2 0,0462 329,9515 322,1195 0,815275 0,795925 EPRADA2 0,035 366,529 648,038 1,195465 2,113625 EPSMIG2 0,0166 86,737 63,0195 0,596475 0,433375 ES.AGU2 0,0737 793,524 1253,7195 1,229105 1,94191 ES.EST2 0,2747 2943,268 2874,266 1,223115 1,19444 ESANAB2 0,0194 175,4845 257,71 1,0326 1,51644 ESANTI2 0,04 363,8155 306,408 1,038285 0,87445 ESIERO2 0,0331 200,8475 193,312 0,692685 0,666695 ESOBRA2 0,0321 273,099 222,795 0,971205 0,79231 A Resultados obtenidos 89 ESOTOR2 0,0605 378,0175 390,6125 0,713265 0,737035 ETRIVE2 0,0817 746,733 713,2375 1,04337 0,99657 EGUARD2 0,1369 873,2735 1247,618 0,728185 1,040335 EALDEA2 0,5243 3755,422 3898,992 0,817665 0,848925 EARKAL2 0,109 104,884 82,959 0,109845 0,086885 EHERRE2 0,0043 20,9875 27,777 0,55717 0,737415 EMIRAN2 0,016 36,636 57,2665 0,261385 0,40858 EMUDRR2 0,0033 13,5265 8,6005 0,467915 0,297515 EPUENT2 0,019 48,4065 63,068 0,290835 0,378925 ERICOB2 0,0746 465,204 423,2785 0,71187 0,647715 ESANTU2 0,1382 215,7005 86,738 0,17817 0,071645 ESAUCE2 0,1424 1091,4555 892,1795 0,87497 0,71522 EVALPA2 0,0091 63,4255 71,776 0,795645 0,900395 EVILLC2 0,3289 2100,7685 1815,443 0,72914 0,630105 EVILLR2 0,1663 1162,0125 982,6645 0,797655 0,67454 EVITOR2 0,0378 49,7815 52,2355 0,15034 0,15775 EBADAL2 0,2262 28,996 48,677 0,014635 0,024565 EBESOS2 0,2014 24,0805 22,122 0,01365 0,01254 EBIESC2 0,0546 261,68 235,189 0,54711 0,491725 EESPAR2 0,0626 89,197 51,264 0,162655 0,093485 EFOIX 2 0,3752 843,7335 829,8715 0,256705 0,25249 EGRADO2 0,0197 176,454 236,444 1,022495 1,37012 EJUNED2 0,0157 31,327 62,9835 0,22778 0,457955 A Resultados obtenidos 90 ELLAVO2 0,0841 189,6135 133,0325 0,257375 0,180575 EMEDIA2 0,0009 7,569 3,6945 0,960045 0,468605 EMEQUI2 0,2192 1002,5095 1672,6365 0,52209 0,87108 EMONZO2 0,0435 381,376 581,3515 1,00083 1,525615 EP.SUE2 0,2165 1477,475 1672,349 0,779035 0,88179 ERIBAR2 0,096 406,5105 302,579 0,48339 0,3598 ESENTM2 0,0643 53,885 71,26 0,095665 0,12651 ECERCS2 0,1315 120,947 178,152 0,104995 0,154655 ETCELS2 0,0118 7,3885 12,6175 0,07148 0,122065 ETESCA2 0,0338 221,9715 348,199 0,74968 1,176 ETFORA2 0,047 329,3505 395,3345 0,79994 0,9602 EACECA2 0,3974 525,9945 655,5765 0,151095 0,18832 EALMAR2 0,0081 39,072 52,589 0,55065 0,74115 EANOVE2 0,0033 5,268 2,4465 0,182235 0,08463 EEALMA2 0,1069 452,5215 433,0385 0,483235 0,46243 EESCOM2 0,0006 0,5165 0,261 0,09827 0,04966 EOTERO2 0,0048 10,176 11,422 0,24201 0,27164 ESS RE2 0,2026 319,387 166,0005 0,17996 0,093535 ETORRC2 0,0162 26,431 15,5915 0,18625 0,109865 ETORRJ2 0,0833 366,697 414,7105 0,502525 0,568325 EARROY2 0,001 1,6755 2,7395 0,191265 0,31273 EC.COL2 0,0972 12,3015 25,278 0,014445 0,029685 EGUADA2 0,0339 59,8985 98,237 0,201705 0,330805 A Resultados obtenidos A.4 91 EGUILL2 0,1362 132,23 278,1245 0,11083 0,23311 EPINAR2 0,1499 516,3455 673,846 0,39322 0,513165 EP.LLA2 0,4268 2125,6635 2267,369 0,568545 0,60645 ETAJOE2 0,1762 285,9415 258,809 0,185255 0,167675 XCE_C.1 0,3408 2967,1275 3153,158 0,993875 1,05619 XVI_BA1 0,6536 1305,3955 1183,5105 0,227995 0,206705 XAL_BE2 0,3487 2825,525 2907,058 0,925005 0,951695 XAL_PO2 0,0728 609,4045 601,059 0,955585 0,9425 XSA_PO2 0,0511 441,766 359,951 0,986885 0,804115 XBI_PR2 0,1341 836,148 773,239 0,711785 0,658235 Resultados para la asignación a demandas (asignando el coste de la fracción usada de la red) NUDO DEMANDA AS AP AS AP Nombre GW k€ k€ €/MWh €/MWh EALUMI1 0,3531 307,1395 298,1615 0,099295 0,096395 ECOMPO1 0,0013 0,4215 0 0,037015 0 ELA RO1 0,1213 54,1915 125,9575 0,051 0,11854 EP.G.R1 0,0669 1,497 0 0,002555 0 EVELIL1 0,0009 0,7645 0,7265 0,09697 0,09215 EVILEC1 0,0632 112,7795 219,735 0,20371 0,396895 EAZPEI1 0,149 911,6685 1106,9835 0,69847 0,848105 EGATIC1 0,1948 969,3555 1231,0795 0,568055 0,72143 A Resultados obtenidos 92 EGUENE1 0,0881 364,644 461,2205 0,472485 0,597625 EHERNA1 0,2852 1913,4685 2239,658 0,76589 0,896455 EICHAS1 0,0536 321,542 368,925 0,68481 0,785725 EMUDAR1 0,0031 6,34 2,1215 0,233465 0,078125 EVITOR1 0,0378 205,242 238,7475 0,619825 0,721015 EASCO 1 0,0973 127,9405 2,5735 0,150105 0,00302 ECALDE1 0,2059 801,85 443,6985 0,44456 0,245995 EMEQUI1 0,0034 6,436 3,75 0,21609 0,125905 ESALLE1 0,0001 0,144 0 0,164385 0 ESENTM1 0,3247 1183,5565 560,881 0,416105 0,19719 EVANDE1 0,2276 316,012 24,2925 0,1585 0,012185 EVIC 1 0,0811 199,06 84,3535 0,280195 0,118735 EALMAR1 0,04 58,556 44,5735 0,16711 0,127205 EROMIC1 0,2297 739,814 581,0735 0,36767 0,28878 EASOMA1 0,3188 1106,346 924,9255 0,39616 0,331195 EBENEJ1 0,1852 812,158 556,168 0,500605 0,342815 ECATAD1 0,593 1873,81 1322,093 0,360715 0,25451 ECEDIL1 0,0001 0,024 0 0,027395 0 ECOFRE1 0,0011 2,774 0 0,28788 0 EELIAN1 0,4664 1521,113 1083,3485 0,372305 0,26516 EESCOM1 0,001 3,196 0 0,36484 0 EFUENC1 0,3709 1700,794 2165,339 0,52347 0,666445 ELASTR1 0,2312 992,161 917,775 0,48988 0,45315 A Resultados obtenidos 93 ELOECH1 0,1694 639,0365 739,1035 0,430635 0,498065 ELA MU1 0,0004 1,0745 0 0,30665 0 EMORAJ1 0,0937 399,162 514,649 0,4863 0,627 EMORAT1 0,0403 144,187 143,7095 0,40843 0,407075 EOLMED1 0,1155 287,4385 239,2975 0,28409 0,23651 EROCAM1 0,6498 2877,4865 1959,008 0,50551 0,344155 ESS RE1 0,2037 885,274 1156,754 0,496115 0,648255 ETRILL1 0,0032 6,255 0 0,22314 0 EDRODR1 0,0396 268,8175 333,8265 0,77492 0,962325 EGUADA1 0,0341 156,581 204,8305 0,52418 0,685705 EBIENV1 0,1836 900,367 833,0905 0,559815 0,517985 EGUILL1 0,0342 197,272 236,3555 0,65847 0,788925 ELITOR1 0,372 669,002 0 0,205295 0 EVALDE1 0,0815 280,094 352,025 0,39232 0,493075 ETAJOE1 0,0329 164,281 241,631 0,570015 0,838405 EAGUAY2 0,0004 0,513 0 0,146405 0 EBELES2 0,0111 0 0 0 0 ECARRI2 0,08 2,412 0 0,00344 0 EGRELA2 0,0138 15,5355 38,423 0,12851 0,31784 ELA LO2 0,0546 33,924 155,181 0,070925 0,324445 ELOURI2 0,0639 283,037 323,2955 0,505635 0,577555 EMATAP2 0,1007 217,8155 407,2405 0,24692 0,461655 EPAZOS2 0,135 382,9295 388,3685 0,323805 0,3284 A Resultados obtenidos 94 EPDEMO2 0,0175 20,091 31,3595 0,131055 0,204565 EPENAG2 0,178 333,164 723,815 0,213665 0,4642 EDOSIL2 0,0004 0,2855 0 0,08148 0 EPUERT2 0,0375 23,3145 82,937 0,070975 0,25247 ESABON2 0,1928 295,6615 203,295 0,17506 0,12037 ETABIE2 0,2343 86,311 48,298 0,04205 0,02353 ETIBO 2 0,0435 138,3565 190,7285 0,363085 0,50052 EVILLA2 0,0181 69,1285 69,652 0,43599 0,43929 EABADI2 0,2182 1630,7935 2009,6705 0,85318 1,051395 EALDEA2 0,0379 14,884 17,4055 0,04483 0,052425 EALI 2 0,0973 574,1795 820,5425 0,673645 0,962685 EAYALA2 0,0227 137,3725 308,911 0,69083 1,55347 EBASAU2 0,2932 1683,031 2338,1045 0,655275 0,910325 EELGEA2 0,0096 73,019 69,765 0,86828 0,82959 ECORDO2 0,142 1183,2425 1156,771 0,95122 0,92994 EGAMAR2 0,1155 799,8365 906,823 0,790525 0,896265 EGARO-2 0,0032 13,7185 12,861 0,489385 0,458795 EGUENE2 0,0292 154,871 214,7575 0,605455 0,83958 EHERNA2 0,1048 683,264 643,931 0,744255 0,701415 EICHAS2 0,1904 1320,541 1386,54 0,791735 0,831305 ELAGUA2 0,0065 43,221 40,677 0,75906 0,714385 ELA SE2 0,0069 42,4605 50,4125 0,702475 0,834035 ELOGRO2 0,0994 781,7205 974,875 0,89776 1,11959 A Resultados obtenidos 95 EMERCB2 0,0177 94,4435 114,619 0,60911 0,73923 EORCOY2 0,1895 1536,7985 1603,512 0,92577 0,96596 EORTUE2 0,226 1052,98 152,071 0,531875 0,076815 EQUEL 2 0,0541 447,131 648,665 0,94348 1,368735 ERENED2 0,1409 885,3155 1387,263 0,71727 1,12394 ESANGU2 0,0116 76,5395 64,3635 0,753225 0,6334 ESANTU2 0,0008 3,364 0,254 0,480025 0,036245 ESAUCE2 0,0077 2,005 1,966 0,029725 0,029145 ESEQUE2 0,0491 462,1725 565,0965 1,07453 1,313825 ESIDEN2 0,1108 709,58 972,4215 0,73107 1,00187 ETAFAL2 0,0831 619,9055 835,184 0,85157 1,1473 ETBABA2 0,0425 211,0335 43,126 0,566835 0,115835 ETBABB2 0,0766 364,785 67,724 0,54363 0,10093 ETFOR22 0,01 65,618 58,33 0,749065 0,66587 ETJARA2 0,0271 145,3545 400,186 0,612285 1,68573 ETJARB2 0,026 138,2345 318,5685 0,60693 1,398705 ETORDE2 0,021 77,2665 109,174 0,42002 0,593465 ETPALA2 0,0487 251,758 450,2285 0,590135 1,05536 ETPALB2 0,0484 214,245 372,937 0,505315 0,8796 ETUDEL2 0,0629 372,3645 558,5365 0,675795 1,01367 ETZAMA2 0,0294 55,422 77,7305 0,215195 0,301815 ETZAMB2 0,0282 62,187 74,758 0,251735 0,302625 EMONDR2 0,0255 208,6015 253,8185 0,93384 1,136265 A Resultados obtenidos 96 EVILLL2 0,1279 725,9735 1255,6405 0,647955 1,120705 EVILLM2 0,1354 434,682 393,7585 0,36648 0,331975 EVILLR2 0,0425 21,05 25,0925 0,05654 0,0674 EVILLI2 0,0879 522,941 921,928 0,67914 1,197305 EZARAT2 0,166 899,6335 1065,9445 0,61866 0,73303 EZUMAR2 0,0619 464,867 568,405 0,8573 1,048245 EABRER2 0,0321 144,7355 342,755 0,514715 1,21892 EASCO 2 0,0939 -47,212 45,712 -0,057395 0,055575 EBADAL2 0,1876 794,639 336,5085 0,48354 0,204765 EBELLI2 0,0828 639,4445 758,8705 0,881595 1,046245 EBESOS2 0,2342 1049,8255 229,236 0,511715 0,111735 EBESOS2 0,1052 455,6705 83,0925 0,49446 0,090165 ECASTE2 0,0346 117,29 24,23 0,386975 0,07994 ECENTL2 0,0628 280,51 262,7055 0,5099 0,477535 ECOLLB2 0,2847 1368,7325 1091,003 0,548815 0,437455 ECSBIS2 0,1914 959,1415 795,245 0,572055 0,4743 EENTRE2 0,0765 402,0455 777,467 0,599945 1,160155 EESCAT2 0,0041 12,0685 54,339 0,33602 1,512945 EESCAT2 0,1238 421,932 1471,8085 0,38906 1,357145 EFOIX 2 0,0129 33,9075 0 0,300055 0 ELLAVO2 0,0811 102,6 187,335 0,14442 0,26369 EMANGR2 0,0014 4,3245 5,405 0,352615 0,44072 EMAGAL2 0,0374 166,402 328,4055 0,507905 1,002385 A Resultados obtenidos 97 EMANFI2 0,2303 959,3185 602,7805 0,475515 0,298785 EMARAG2 0,123 572,1175 357,4195 0,530975 0,33172 EMEQUI2 0,0108 0,02 1,481 0,00021 0,015655 EMONTL2 0,0283 140,9345 172,555 0,568495 0,696045 EMONTT2 0,269 1166,0595 1487,5295 0,49484 0,63126 EPALAU2 0,122 557,1615 369,92 0,521335 0,346135 EPENAF2 0,0863 349,066 319,97 0,461735 0,423245 EPERAF2 0,0041 25,987 29,598 0,72355 0,82409 EPIERO2 0,0724 293,367 259,9945 0,46256 0,40994 ERIBAR2 0,0059 -2,995 0 -0,05795 0 ERUBI 2 0,12 518,4225 580,9095 0,49317 0,552615 EC.JAR2 0,2717 1220,0765 1120,3825 0,512615 0,47073 ES.AND2 0,1987 855,938 749,373 0,491745 0,430525 EVILAD2 0,3723 2131,202 1954,159 0,653475 0,59919 ES.BOI2 0,2255 1196,847 895,2165 0,60588 0,453185 ES.CEL2 0,3154 1729,0835 1219,8625 0,62582 0,441515 ES.COL2 0,2188 1052,434 1095,502 0,54909 0,57156 ES.FOS2 0,1033 401,1275 242,0615 0,44328 0,2675 ES.JUS2 0,1629 866,1575 929,1725 0,606975 0,651135 ESABIN2 0,0073 21,0665 15,188 0,32943 0,237505 ECERCS2 0,1167 191,0935 175,587 0,186925 0,17176 ETLA R2 0,09 349,2355 228,649 0,442965 0,290015 ECONST2 0,047 340,6485 434,3615 0,82738 1,05499 A Resultados obtenidos 98 ETARRA2 0,1205 941,8635 1950,769 0,89227 1,848055 ETRINI2 0,0738 338,431 291,707 0,52349 0,45122 EURGEL2 0,1493 733,1345 631,7175 0,560555 0,483015 EVIC 2 0,3617 1095,816 530,5955 0,34585 0,16746 EVILLN2 0,1699 819,062 1081,7055 0,550325 0,726795 EACECA2 0,2313 694,547 16,4265 0,342785 0,008105 EALARC2 0,0718 357,747 353,503 0,568785 0,562035 EALCIR2 0,1846 813,353 708,296 0,50297 0,438005 EARGAN2 0,0661 262,4475 340,1595 0,45325 0,58746 EARR.V2 0,0429 203,9855 212,538 0,5428 0,565555 EBENEJ2 0,2239 1159,743 770,3755 0,591295 0,392775 EARAVA2 0,034 226,626 162,851 0,7609 0,546775 EBOADI2 0,0169 100,287 79,0675 0,677415 0,53408 ECERPL2 0,0847 428,1785 509,964 0,57708 0,68731 ECACER2 0,1251 392,8485 550,7615 0,35848 0,502575 ECAMPN2 0,0754 406,711 461,1785 0,61576 0,69822 ECANIL2 0,0806 391,627 437,044 0,55467 0,618995 ECOSLA2 0,1196 559,0205 624,2745 0,53357 0,595855 ESIDME2 0,028 129,057 99,6445 0,52616 0,40625 EELIAN2 0,1178 446,3565 317,569 0,432545 0,307745 EFAUSI2 0,0516 174,426 55,651 0,385885 0,123115 EFUENC2 0,2358 1221,0515 1302,5725 0,591135 0,6306 EGETAF2 0,0827 445,973 347,5235 0,6156 0,479705 A Resultados obtenidos 99 EHORTA2 0,1289 728,6115 790,2775 0,645265 0,69988 EJIJON2 0,2626 1668,447 1228,1055 0,725295 0,53387 EJM.OR2 0,0584 28,615 69,793 0,055935 0,136425 ELAPAL2 0,1065 760,547 557,695 0,815215 0,59778 ELA PL2 0,4099 1205,456 865,0695 0,335715 0,24092 ELANAV2 0,0048 10,6535 3,8105 0,253365 0,090625 ELEGAN2 0,2341 1306,2005 1657,897 0,63695 0,80845 ELOECH2 0,0499 202,831 235,2205 0,46401 0,53811 ELUCER2 0,0372 207,893 256,1145 0,63796 0,785935 EMADRI2 0,0615 316,589 83,3055 0,587645 0,15463 EMAJAD2 0,2725 1658,418 1254,2515 0,69474 0,52543 EMAZAR2 0,0819 446,786 391,337 0,622745 0,54546 EMECO 2 0,2295 1190,4135 1280,238 0,59212 0,6368 EMORA 2 0,0005 2,144 1,118 0,4895 0,25525 EMORAJ2 0,0516 256,122 303,469 0,56662 0,67137 EMORAT2 0,0274 103,9455 107,5185 0,433065 0,44795 EHOYAM2 0,0353 152,188 78,2195 0,492155 0,25295 ENORTE2 0,167 911,6405 562,401 0,623165 0,384435 EPICON2 0,017 68,213 62,4505 0,45805 0,419355 EPROSP2 0,0738 467,1745 490,2485 0,722635 0,758325 EPSFER2 0,0697 299,8955 361,8235 0,49117 0,5926 ERETAM2 0,1461 825,3485 947,1955 0,644885 0,74009 EROJAL2 0,0523 318,9545 231,02 0,69618 0,50425 A Resultados obtenidos 100 ES.VIC2 0,1821 1338,545 1003,0245 0,83911 0,62878 ESAGUN2 0,1352 581,1245 464,446 0,49067 0,39215 ESALAD2 0,0176 124,927 97,062 0,81029 0,629555 ETCAMP2 0,0722 372,122 236,455 0,58836 0,37386 ETALAV2 0,0865 321,9925 294,7655 0,42494 0,389005 ETFRT12 0,0629 359,4805 417,105 0,65241 0,75699 ETFRT22 0,0526 283,4155 350,007 0,615085 0,759605 ETORRJ2 0,0002 0,2385 0 0,13613 0 ETORRN2 0,2745 1139,0245 864,737 0,47368 0,359615 ETTORR2 0,1161 529,2625 436,8725 0,520395 0,429555 ET3T.C2 0,2036 1043,6635 1120,6175 0,585165 0,62831 EVALDM2 0,0722 258,6485 407,697 0,40895 0,64461 EVENTA2 0,2116 1530,1065 2659,8055 0,82547 1,43493 EVICAL2 0,3006 1515,4405 1654,685 0,5755 0,62838 EVILLE2 0,2071 894,814 1154,474 0,49323 0,636355 EVILLV2 0,111 527,302 295,5115 0,54229 0,30391 EALCOR2 0,1962 1940,337 1968,901 1,12895 1,14557 EALGEC2 0,0492 216,742 23,462 0,50289 0,054435 EALHAU2 0,1707 1287,646 1069,836 0,86111 0,71545 EANDUJ2 0,3766 2237,535 2134,0715 0,678245 0,64688 EATARF2 0,1924 1382,933 1355,22 0,820525 0,804085 EC.COL2 0,073 429,5815 196,152 0,671765 0,306735 ECARTU2 0,2095 2140,674 1788,526 1,16644 0,974555 A Resultados obtenidos 101 ECASIL2 0,0777 730,3935 737,348 1,07308 1,083295 ECOSTA2 0,1571 1480,385 860,588 1,07571 0,62534 EDRODR2 0,0228 166,8195 200,0245 0,835235 1,001485 EDOSHM2 0,1381 1081,444 1304,119 0,893935 1,078 ECENTN2 0,0944 650,2745 807,8145 0,78636 0,976865 ECAPAR2 0,1031 651,4855 419,545 0,721345 0,46453 EGUILL2 0,0745 440,3635 479,547 0,67476 0,734805 EL.MON2 0,1243 1077,5755 898,2205 0,98963 0,82491 ELANCH2 0,1497 1242,411 1258,6755 0,947415 0,959815 EMONTB2 0,0025 19,3005 17,426 0,8813 0,79571 ELOSRA2 0,3068 2289,087 1804,8775 0,85173 0,671565 EMERID2 0,1132 727,2905 799,0315 0,73343 0,805775 EONUBA2 0,0217 136,356 247,929 0,717315 1,30426 EPTO R2 0,146 1367,1535 1202,5275 1,068955 0,94024 EQUINT2 0,1397 1211,348 1408,3135 0,98985 1,150795 ESANTP2 0,2857 1988,233 1983,221 0,794425 0,79242 ETORAR2 0,0676 435,8145 357,773 0,735955 0,604165 EVENTI2 0,0055 16,1145 9,0295 0,334465 0,18741 EVIREY2 0,0477 553,7925 563,3345 1,32533 1,34817 XCA_A.1 0,4371 908,985 965,317 0,237395 0,252105 XTA_FA1 0,0199 104,4795 20,717 0,59934 0,11884 XHE_AR1 0,0507 365,0155 420,536 0,821865 0,94687 XAR_AR2 0,0656 460,178 52,641 0,80079 0,091605 A Resultados obtenidos A.5 102 Resultados para la asignación a generadores (asignando el coste total de la red) NUDO GENERACIÓN AS AP AS AP Nombre GW k€ k€ €/MWh €/MWh ECOMPO1 0,6064 16036,4485 13692,877 3,018875 2,577695 ELA LO1 0,0545 1627,2055 1209,425 3,40833 2,53325 ELA RO1 0,5766 9032,196 10232,0255 1,788195 2,025735 ELADA 1 0,3804 5558,46 7947,4115 1,668055 2,38496 EMONTE1 0,3888 8233,8145 6289,848 2,417525 1,846755 EP.G.R1 1,3086 27227,9275 24409,176 2,37522 2,129325 ESOTOR1 0,7373 13526,7805 15851,4065 2,094335 2,454255 EVELIL1 0,3443 5863,1055 7162,4535 1,943955 2,374765 EALDEA1 0,3962 10516,9295 11892,372 3,030195 3,426495 EGARO-1 0,0832 929,252 1354,4895 1,27499 1,85844 EHINOJ1 0,2004 5090,8555 5192,994 2,89994 2,95812 ESANTU1 0,4963 4285,5525 3474,967 0,98573 0,799285 EVILLR1 0,0467 1076,54 933,218 2,631535 2,281195 EARAGO1 0,9946 20630,097 14223,171 2,36782 1,632465 EASCO 1 1,9978 22094,0775 22063,6835 1,262465 1,26073 ECALDE1 0,005 0,8585 0 0,0196 0 EESCAT1 0,0044 62,006 31,865 1,608705 0,82672 ESALLE1 0,2838 6159,624 6333,5925 2,477635 2,547615 EVANDE1 1,0546 11825,5215 12972,8115 1,280055 1,404245 A Resultados obtenidos 103 EALMAR1 1,891 35241,753 35271,965 2,12746 2,129285 ECEDIL1 0,3288 8199,583 8529,63 2,846795 2,96138 ECOFRE1 1,0618 4899,723 7014,127 0,526775 0,754095 EESCOM1 0,2404 3835,634 2286,796 1,82137 1,0859 EJM.OR1 0,869 19907,6475 20920,164 2,615145 2,748155 ELA PL1 0,592 3434,9275 1835,6605 0,662355 0,35397 ELA MU1 0,347 1252,308 1838,9905 0,41198 0,604985 EPINIL1 0,0146 71,8285 48,626 0,561615 0,3802 ETRILL1 0,9988 18186,7685 24289,615 2,07861 2,77612 ELITOR1 1,1052 7186,4565 15399,1925 0,742285 1,59057 EPINAR1 0,5472 20962,7135 14266,214 4,37318 2,976175 EAGUAY2 0,163 1217,694 2535,6495 0,8528 1,775815 EBELES2 0,2355 10818,3805 8348,464 5,244055 4,0468 ECARRI2 0,5113 2444,4175 4446,818 0,54575 0,99282 ECASTL2 0,1581 2685,286 1820,334 1,938895 1,31436 ECONSO2 0,1022 3762,245 2209,004 4,20235 2,46741 ECTCOM2 0,5312 16598,737 14008,205 3,56708 3,010375 EMEIRA2 0,4198 6151,2185 5486,801 1,672685 1,492015 EMESON2 0,0019 31,204 9,2225 1,87479 0,554105 EMONTE2 0,0772 2310,567 1586,983 3,416625 2,346665 EP.BIB2 0,2526 10291,955 8055,797 4,65115 3,640585 EPDEMO2 0,0375 379,6655 519,018 1,155755 1,579965 EPERED2 0,0462 238,437 2018,7355 0,58915 4,98808 A Resultados obtenidos 104 EPRADA2 0,035 1116,015 1520,086 3,63997 4,95788 EPSMIG2 0,0166 110,9385 123,6825 0,762905 0,850545 ES.AGU2 0,0737 1985,019 2679,4125 3,07463 4,15019 ES.EST2 0,2747 10957,557 8971,379 4,55356 3,728175 ESANAB2 0,0194 427,364 526,546 2,514735 3,09835 ESANTI2 0,04 1450,314 963,4505 4,139025 2,749575 ESIERO2 0,0331 79,03 413,311 0,27256 1,425425 ESOBRA2 0,0321 1065,8655 675,9605 3,79047 2,403875 ESOTOR2 0,0605 106,8765 957,7785 0,20166 1,807195 ETRIVE2 0,0817 2927,9885 2238,5675 4,09113 3,127835 EGUARD2 0,1369 1763,37 4224,8535 1,4704 3,52293 EALDEA2 0,5243 13747,3815 13485,4475 2,9932 2,93617 EARKAL2 0,109 882,4485 759,11 0,924185 0,795015 EHERRE2 0,0043 42,2955 83,5605 1,12285 2,21834 EMIRAN2 0,016 91,2025 170,2605 0,650705 1,21476 EMUDRR2 0,0033 45,135 22,3115 1,561335 0,77181 EPUENT2 0,019 127,2665 166,1725 0,76464 0,998395 ERICOB2 0,0746 1876,1205 1169,882 2,8709 1,79019 ESANTU2 0,1382 884,214 505,912 0,730375 0,41789 ESAUCE2 0,1424 3959,6215 2990,0165 3,17424 2,396955 EVALPA2 0,0091 273,6275 152,001 3,43253 1,90678 EVILLC2 0,3289 8283,3275 7812,773 2,874995 2,71167 EVILLR2 0,1663 4218,2805 3282,519 2,895605 2,25326 A Resultados obtenidos 105 EVITOR2 0,0378 175,2415 229,695 0,529225 0,693675 EBADAL2 0,2262 324,8045 358,028 0,16392 0,180685 EBESOS2 0,2014 177,9505 212,1815 0,100865 0,120265 EBIESC2 0,0546 1619,232 1308,045 3,38542 2,7348 EESPAR2 0,0626 290,3995 217,205 0,529565 0,39609 EFOIX 2 0,3752 4104,253 3326,692 1,248725 1,01215 EGRADO2 0,0197 2174,939 871,9695 12,60308 5,052785 EJUNED2 0,0157 46,214 203,464 0,336025 1,479395 ELLAVO2 0,0841 945,233 888,836 1,283035 1,206485 EMEDIA2 0,0009 81,8985 14,488 10,38794 1,837645 EMEQUI2 0,2192 295,7975 4445,2155 0,154045 2,314985 EMONZO2 0,0435 6177,589 3343,461 16,21159 8,774105 EP.SUE2 0,2165 9280,221 5225,216 4,89324 2,75513 ERIBAR2 0,096 -376,287 1205,5885 -0,44745 1,433585 ESENTM2 0,0643 240,72 194,989 0,427365 0,346175 ECERCS2 0,1315 495,1415 1216,676 0,429835 1,056195 ETCELS2 0,0118 19,794 40,2765 0,19149 0,38964 ETESCA2 0,0338 331,0935 1476,5225 1,118225 4,98677 ETFORA2 0,047 342,836 1398,4295 0,83269 3,396555 EACECA2 0,3974 5041,603 5685,9795 1,448225 1,63333 EALMAR2 0,0081 169,8615 171,2675 2,3939 2,413715 EANOVE2 0,0033 181,4595 174,6655 6,27714 6,042115 EEALMA2 0,1069 1960,08 1759,666 2,09311 1,879095 A Resultados obtenidos 106 EESCOM2 0,0006 4,7025 0,439 0,89469 0,083525 EOTERO2 0,0048 39,355 18,3855 0,935955 0,43725 ESS RE2 0,2026 1550,2365 785,7485 0,873485 0,44273 ETORRC2 0,0162 182,4355 66,864 1,285555 0,471165 ETORRJ2 0,0833 1815,188 1675,158 2,487555 2,295655 EARROY2 0,001 9,041 8,056 1,03208 0,919635 EC.COL2 0,0972 124,916 161,6245 0,146705 0,18982 EGUADA2 0,0339 270,3335 323,036 0,910325 1,087795 EGUILL2 0,1362 1236,358 1741,9205 1,036245 1,45998 EPINAR2 0,1499 4198,0155 2598,98 3,19697 1,979235 EP.LLA2 0,4268 9724,6335 8598,8155 2,601025 2,299905 ETAJOE2 0,1762 44,637 775,601 0,02892 0,50249 XCE_C.1 0,3408 8977,493 9322,616 3,007125 3,12273 XVI_BA1 0,6536 452,6355 3450,157 0,079055 0,60259 XAL_BE2 0,3487 9413,3645 9175,175 3,08169 3,00371 XAL_PO2 0,0728 2323,9175 2147,41 3,644055 3,36728 XSA_PO2 0,0511 1758,1215 1391,3245 3,92757 3,10816 XBI_PR2 0,1341 4423,772 3682,401 3,765825 3,134715 A Resultados obtenidos A.6 107 Resultados para la asignación a demandas (asignando el coste total de la red) NUDO DEMANDA AS AP AS AP Nombre GW k€ k€ €/MWh €/MWh EALUMI1 0,3531 1231,904 1050,67871 0,39826766 0,33967854 ECOMPO1 0,0013 1,617 0 0,14199157 0 ELA RO1 0,1213 401,0115 422,014557 0,37739133 0,39715728 EP.G.R1 0,0669 34,236 0 0,05841882 0 EVELIL1 0,0009 3,8175 1,816723 0,48420852 0,23043163 EVILEC1 0,0632 294,7035 925,508545 0,53230937 1,67170349 EAZPEI1 0,149 2933,685 3364,08252 2,24762113 2,57736701 EGATIC1 0,1948 2439,904 3353,98413 1,42981444 1,9654769 EGUENE1 0,0881 1196,771 1241,74255 1,55071162 1,60898335 EHERNA1 0,2852 7937,3245 7547,19629 3,17702409 3,02086987 EICHAS1 0,0536 1420,189 1129,66101 3,02466478 2,40590926 EMUDAR1 0,0031 15,321 4,7974815 0,56418471 0,17666378 EVITOR1 0,0378 859,8745 729,330628 2,59680395 2,20256405 EASCO 1 0,0973 214,831 59,953926 0,25204611 0,07033973 ECALDE1 0,2059 6354,608 3887,75586 3,52312711 2,15545287 EMEQUI1 0,0034 6,2625 14,8078385 0,2102639 0,49717427 ESALLE1 0,0001 0,2635 0 0,30079909 0 ESENTM1 0,3247 4544,692 3200,07642 1,59778397 1,12505552 EVANDE1 0,2276 445,9495 157,888321 0,22367081 0,0791906 A Resultados obtenidos EVIC 1 108 0,0811 508,925 412,810761 0,71635587 0,58106678 EALMAR1 0,04 147,393 107,527611 0,42064212 0,30687104 EROMIC1 0,2297 7494,977 2251,573 3,72481925 1,11897641 EASOMA1 0,3188 -2583,919 3585,1709 -0,92524442 1,28377065 EBENEJ1 0,1852 -473,3105 2566,7832 -0,29174341 1,58213705 ECATAD1 0,593 4042,007 5544,20557 0,7781051 1,06728529 ECEDIL1 0,0001 0,0745 0 0,08504566 0 ECOFRE1 0,0011 3,186 0 0,33063512 0 EELIAN1 0,4664 1464,566 4248,0957 0,35846462 1,0397565 EESCOM1 0,001 2,0065 0 0,22905251 0 EFUENC1 0,3709 4698,3935 5566,99805 1,44606711 1,71340539 ELASTR1 0,2312 2200,604 2220,13306 1,08655062 1,09619311 ELOECH1 0,1694 2763,386 3027,43359 1,86219022 2,04012658 ELA MU1 0,0004 1,552 0 0,44292237 0 EMORAJ1 0,0937 1515,6225 1357,21826 1,84649164 1,65350685 EMORAT1 0,0403 498,187 489,431458 1,41118268 1,38638141 EOLMED1 0,1155 1974,507 897,220825 1,95151812 0,88677462 EROCAM1 0,6498 39536,631 10185,584 6,9456972 1,78937811 ESS RE1 0,2037 2847,5525 3139,66846 1,59579318 1,7594975 ETRILL1 0,0032 0,7505 0 0,02677297 0 EDRODR1 0,0396 1577,0805 1302,10425 4,54626315 3,7535868 EGUADA1 0,0341 582,334 623,975891 1,94945701 2,08885996 EBIENV1 0,1836 2139,582 1806,00562 1,33030785 1,12290318 A Resultados obtenidos 109 EGUILL1 0,0342 579,266 595,434693 1,93351625 1,98748529 ELITOR1 0,372 2353,4055 0 0,72218709 0 EVALDE1 0,0815 555,44 648,867188 0,77799255 0,90885395 ETAJOE1 0,0329 744,884 927,111939 2,58457204 3,21686007 EAGUAY2 0,0004 2,5305 0 0,72217466 0 EBELES2 0,0111 -16,6185 0 -0,17090892 0 ECARRI2 0,08 55,051 0 0,07855451 0 EGRELA2 0,0138 332,258 352,348358 2,74847793 2,91466778 ELA LO2 0,0546 307,9145 715,278137 0,64377394 1,49547171 ELOURI2 0,0639 2202,131 1989,65039 3,9340347 3,55444507 EMATAP2 0,1007 472,55 1473,94653 0,5356908 1,67089113 EPAZOS2 0,135 2745,9815 1627,86865 2,32198672 1,3765167 EPDEMO2 0,0175 183,976 186,888321 1,20010437 1,2191019 EPENAG2 0,178 6482,309 2035,5957 4,15724501 1,30547157 EDOSIL2 0,0004 1,057 0 0,30165525 0 EPUERT2 0,0375 465,2565 524,002014 1,41630594 1,59513551 ESABON2 0,1928 1074,59 1406,79407 0,63625566 0,83295088 ETABIE2 0,2343 456,6415 207,651901 0,2224841 0,10117181 ETIBO 2 0,0435 1113,025 923,666809 2,92086548 2,42394061 EVILLA2 0,0181 1416,248 2021,88574 8,93216277 12,7518715 EABADI2 0,2182 6753,148 5928,32959 3,53303073 3,10151216 EALDEA2 0,0379 67,625 33,0325125 0,2036873 0,09949432 EALI 2 0,0973 2523,688 2142,33374 2,96086575 2,5134496 A Resultados obtenidos 110 EAYALA2 0,0227 1013,843 1546,52893 5,09848028 7,77728628 EBASAU2 0,2932 7225,1385 7730,07227 2,81305423 3,00964646 EELGEA2 0,0096 678,5585 654,585999 8,06885583 7,78379469 ECORDO2 0,142 6389,319 4282,58984 5,13643884 3,44281774 EGAMAR2 0,1155 3812,948 2951,14844 3,76855443 2,91678867 EGARO-2 0,0032 70,4435 30,1416625 2,51296732 1,07525908 EGUENE2 0,0292 705,6585 678,332154 2,75871998 2,65188963 EHERNA2 0,1048 2847,7745 2182,74072 3,10198868 2,37758889 EICHAS2 0,1904 6439,9435 4605,82813 3,86109962 2,76144678 ELAGUA2 0,0065 295,555 94,2549055 5,19063927 1,65533729 ELA SE2 0,0069 365,8665 142,38237 6,05298293 2,355608 ELOGRO2 0,0994 5803,1315 2471,45703 6,66456674 2,83832795 EMERCB2 0,0177 447,045 284,432465 2,88319403 1,83443274 EORCOY2 0,1895 8187,376 5556,45752 4,93209479 3,34722324 EORTUE2 0,226 1134,179 420,065521 0,57288712 0,21218002 EQUEL 2 0,0541 5661,027 2775,73853 11,9452118 5,8570264 ERENED2 0,1409 -2103,291 3493,35449 -1,70405758 2,83026799 ESANGU2 0,0116 389,3865 225,856339 3,83194084 2,22264543 ESANTU2 0,0008 2,8995 0,4201825 0,41374144 0,05995755 ESAUCE2 0,0077 10,334 14,6582365 0,15320524 0,21731359 ESEQUE2 0,0491 3928,6765 1505,40686 9,13399292 3,500002 ESIDEN2 0,1108 3021,5585 3045,2749 3,11305749 3,13749207 ETAFAL2 0,0831 3670,04 2547,12671 5,04156845 3,4990119 A Resultados obtenidos 111 ETBABA2 0,0425 289,5455 209,190018 0,77772092 0,56188562 ETBABB2 0,0766 479,865 257,112488 0,71513198 0,38316894 ETFOR22 0,01 301,8545 174,949784 3,44582763 1,99714365 ETJARA2 0,0271 605,1865 1271,93835 2,54927 5,3578761 ETJARB2 0,026 593,249 1083,33899 2,6047111 4,75649363 ETORDE2 0,021 980,5095 313,997223 5,33001468 1,70687771 ETPALA2 0,0487 172,571 1140,34277 0,40451511 2,67302086 ETPALB2 0,0484 374,992 1044,00842 0,88444847 2,46237694 ETUDEL2 0,0629 4557,1775 2547,65405 8,27067952 4,623658 ETZAMA2 0,0294 679,906 215,947815 2,63996055 0,83848902 ETZAMB2 0,0282 649,6545 203,988983 2,62983945 0,82575935 EMONDR2 0,0255 972,478 855,185486 4,35346942 3,82838878 EVILLL2 0,1279 1805,654 3580,573 1,61160974 3,19578741 EVILLM2 0,1354 2408,8625 2291,27856 2,03090328 1,93176869 EVILLR2 0,0425 115,4905 116,824349 0,31020817 0,31379089 EVILLI2 0,0879 1407,297 2605,3125 1,82764895 3,38350515 EZARAT2 0,166 8337,5795 3463,25439 5,73360531 2,38161853 EZUMAR2 0,0619 2680,344 2239,06763 4,94305884 4,12926215 EABRER2 0,0321 276,563 1169,09375 0,98352395 4,15757603 EASCO 2 0,0939 139,946 252,768524 0,17013387 0,30729344 EBADAL2 0,1876 1328,668 1460,15125 0,80849909 0,8885071 EBELLI2 0,0828 3860,419 2911,15137 5,32230798 4,0135654 EBESOS2 0,2342 1838,411 1002,23102 0,89608996 0,48851381 A Resultados obtenidos 112 EBESOS2 0,1052 759,53 355,828705 0,82418572 0,38611897 ECASTE2 0,0346 255,499 67,563286 0,84296395 0,22291052 ECENTL2 0,0628 -11,9995 1202,37305 -0,0218122 2,18562416 ECOLLB2 0,2847 5618,1315 3940,37427 2,25268427 1,5799593 ECSBIS2 0,1914 4139,6745 2928,20996 2,46899468 1,74645007 EENTRE2 0,0765 -2424,958 6555,02246 -3,61858418 9,7815717 EESCAT2 0,0041 13,2975 133,36203 0,37023889 3,71316488 EESCAT2 0,1238 484,0255 3846,16943 0,44631706 3,54653019 EFOIX 2 0,0129 41,8695 0 0,37051343 0 ELLAVO2 0,0811 249,705 907,788269 0,35148134 1,27779036 EMANGR2 0,0014 21,667 7,9471175 1,76671559 0,64800371 EMAGAL2 0,0374 -1833,6725 3054,55493 -5,59688088 9,32335522 EMANFI2 0,2303 -1705,804 3003,29761 -0,84553402 1,48867648 EMARAG2 0,123 1561,9405 1536,35217 1,44962366 1,42587535 EMEQUI2 0,0108 17,0005 17,2698175 0,17969411 0,18254077 EMONTL2 0,0283 718,8375 432,484131 2,89961397 1,74453479 EMONTT2 0,269 1993,9015 10308,2432 0,84614991 4,37449847 EPALAU2 0,122 1229,068 2325,71777 1,15003743 2,17617128 EPENAF2 0,0863 697,4265 2655,20605 0,92253647 3,51223307 EPERAF2 0,0041 133,3385 52,749119 3,71250974 1,46868023 EPIERO2 0,0724 825,5735 1046,67004 1,30170649 1,65031605 ERIBAR2 0,0059 -2,515 0 -0,04866109 0 ERUBI 2 0,12 1489,0495 1980,21362 1,4165235 1,88376486 A Resultados obtenidos 113 EC.JAR2 0,2717 3332,737 4232,50147 1,40025554 1,77829322 ES.AND2 0,1987 2547,017 3003,63892 1,4632882 1,72562232 EVILAD2 0,3723 9889,807 6954,54346 3,03242923 2,13241379 ES.BOI2 0,2255 6482,6325 3166,70117 3,28171415 1,60308456 ES.CEL2 0,3154 2841,4345 4029,24829 1,02842317 1,45833814 ES.COL2 0,2188 3986,6815 4105,58105 2,07998459 2,14201845 ES.FOS2 0,1033 861,348 1220,42297 0,95186251 1,34867077 ES.JUS2 0,1629 3523,8075 3191,85571 2,46937465 2,23675316 ESABIN2 0,0073 38,9815 32,1324805 0,60958122 0,50247827 ECERCS2 0,1167 272,3615 994,254517 0,26642241 0,9725739 ETLA R2 0,09 479,8765 907,589173 0,60867136 1,15117855 ECONST2 0,047 1729,4495 1142,15491 4,2005477 2,77410596 ETARRA2 0,1205 4559,423 5359,08838 4,31935334 5,07691353 ETRINI2 0,0738 1040,5235 1179,28626 1,60950165 1,82414253 EURGEL2 0,1493 2687,784 2115,37866 2,05508813 1,6174252 EVIC 2 0,3617 1704,7515 2198,35864 0,53803245 0,69381859 EVILLN2 0,1699 3465,4675 4702,34717 2,32843621 3,15949159 EACECA2 0,2313 508,99 1716,86914 0,25120571 0,84733951 EALARC2 0,0718 1693,452 2909,33374 2,6924295 4,62556718 EALCIR2 0,1846 1974,936 2608,31177 1,22128556 1,61296037 EARGAN2 0,0661 1663,663 1348,92224 2,87315987 2,32959996 EARR.V2 0,0429 68,957 589,673706 0,18349193 1,56909907 EBENEJ2 0,2239 455,3585 3262,17017 0,2321642 1,66321507 A Resultados obtenidos 114 EARAVA2 0,034 1975,085 684,47937 6,63136248 2,29814454 EBOADI2 0,0169 408,168 1029,35669 2,75707222 6,95304565 ECERPL2 0,0847 586,136 1691,86975 0,78997051 2,28023396 ECACER2 0,1251 -593,3735 1034,13867 -0,54146044 0,94366395 ECAMPN2 0,0754 2096,092 2293,89478 3,17347359 3,47294608 ECANIL2 0,0806 1469,3295 1774,90161 2,08103819 2,51382555 ECOSLA2 0,1196 1816,162 2522,89038 1,73348185 2,40803666 ESIDME2 0,028 -408,4435 1972,17786 -1,66521323 8,04051638 EELIAN2 0,1178 1749,556 1141,57397 1,69542449 1,10625351 EFAUSI2 0,0516 -204,3385 450,048676 -0,45206033 0,99564767 EFUENC2 0,2358 797,2965 3629,31616 0,38598635 1,75702077 EGETAF2 0,0827 4057,018 2002,89954 5,60011981 2,76470979 EHORTA2 0,1289 -1688,1625 2254,45093 -1,49505519 1,99656642 EJIJON2 0,2626 2546,5295 4722,68311 1,10700577 2,05300486 EJM.OR2 0,0584 -238,168 111,226525 -0,46555013 0,21741596 ELAPAL2 0,1065 3713,453 4478,50928 3,98037709 4,80042583 ELA PL2 0,4099 -2842,131 2642,22998 -0,79152032 0,73584881 ELANAV2 0,0048 38,5185 29,241646 0,91606022 0,69543488 ELEGAN2 0,2341 7787,7885 4525,94531 3,79759484 2,20700736 ELOECH2 0,0499 660,7115 923,510865 1,51149674 2,11269769 ELUCER2 0,0372 1330,6185 1038,44312 4,08325508 3,18665953 EMADRI2 0,0615 949,937 628,413391 1,76325686 1,16645022 EMAJAD2 0,2725 4276,3605 4214,21191 1,7914459 1,76541071 A Resultados obtenidos 115 EMAZAR2 0,0819 332,5455 899,518311 0,46351423 1,25378191 EMECO 2 0,2295 1037,7255 3993,75757 0,51617349 1,98652897 EMORA 2 0,0005 13,1425 13,7438935 3,00057078 3,13787523 EMORAJ2 0,0516 3184,021 762,353577 7,0440449 1,68656326 EMORAT2 0,0274 49,6965 349,565979 0,20704805 1,45637927 EHOYAM2 0,0353 -140,119 400,184174 -0,4531252 1,29413951 ENORTE2 0,167 2468,399 1443,30359 1,68730963 0,98659092 EPICON2 0,017 384,0785 631,534546 2,5790928 4,24076381 EPROSP2 0,0738 -812,606 1399,24255 -1,2569545 2,16437514 EPSFER2 0,0697 255,328 1489,7467 0,41817836 2,43991979 ERETAM2 0,1461 15359,515 2589,65137 12,0011587 2,02342438 EROJAL2 0,0523 62,9455 1058,21387 0,13739119 2,30976424 ES.VIC2 0,1821 2348,326 3590,67407 1,4721238 2,25092971 ESAGUN2 0,1352 -2600,529 1380,9856 -2,19573995 1,16602631 ESALAD2 0,0176 1007,771 1302,53748 6,53649725 8,44838026 ETCAMP2 0,0722 -231,9865 1017,85565 -0,36679331 1,60932919 ETALAV2 0,0865 389,6455 1093,5072 0,51422058 1,44311664 ETFRT12 0,0629 4167,6995 1222,53564 7,56382803 2,21874187 ETFRT22 0,0526 1816,3135 849,916138 3,94185787 1,84453213 ETORRJ2 0,0002 0,1975 0 0,11272831 0 ETORRN2 0,2745 4183,061 3479,06714 1,73959337 1,44682617 ETTORR2 0,1161 2118,8005 1919,80908 2,08330924 1,88765106 ET3T.C2 0,2036 678,958 3244,63037 0,38068085 1,81921216 A Resultados obtenidos 116 EVALDM2 0,0722 3222,2265 1779,08423 5,09465478 2,81290591 EVENTA2 0,2116 12482,8215 7572,94922 6,73430824 4,08550057 EVICAL2 0,3006 1738,006 5703,76123 0,66002166 2,16604889 EVILLE2 0,2071 -85,842 3753,28491 -0,04731683 2,06884202 EVILLV2 0,111 1410,651 728,341919 1,45074972 0,74904554 EALCOR2 0,1962 8955,691 8300,72754 5,21069906 4,82962098 EALGEC2 0,0492 339,48 94,843979 0,78767123 0,22005972 EALHAU2 0,1707 2713,2315 3813,66284 1,81446762 2,55037867 EANDUJ2 0,3766 6358,2105 5613,73828 1,92730514 1,70164021 EATARF2 0,1924 7261,4515 6962,38574 4,30838264 4,13094019 EC.COL2 0,073 1766,5755 980,024292 2,76251877 1,53253314 ECARTU2 0,2095 7143,822 6060,84522 3,89262432 3,30251698 ECASIL2 0,0777 2669,9155 2206,59912 3,92258526 3,24189031 ECOSTA2 0,1571 4600,3755 2863,35254 3,34281999 2,08062844 EDRODR2 0,0228 839,2925 771,580811 4,20217746 3,86315795 EDOSHM2 0,1381 5162,8505 4974,75098 4,26767918 4,11219368 ECENTN2 0,0944 947,864 2261,46436 1,14622514 2,73472491 ECAPAR2 0,1031 2710,091 3067,31201 3,0006898 3,39621506 EGUILL2 0,0745 1349,6175 1313,96179 2,06799899 2,01336427 EL.MON2 0,1243 3177,378 3718,56226 2,91805618 3,41507167 ELANCH2 0,1497 4343,4145 3678,29517 3,31211472 2,80492123 EMONTB2 0,0025 67,861 51,0249785 3,0986758 2,32990769 ELOSRA2 0,3068 6446,703 8855,35254 2,39871252 3,29493153 A Resultados obtenidos 117 EMERID2 0,1132 369,8995 1587,61206 0,37302094 1,60100931 EONUBA2 0,0217 363,212 1097,47168 1,91071692 5,77337121 EPTO R2 0,146 5916,9525 4834,63086 4,62637807 3,78012671 EQUINT2 0,1397 5733,195 5547,43359 4,68485551 4,53306138 ESANTP2 0,2857 7124,427 5583,62354 2,84665997 2,23101136 ETORAR2 0,0676 1806,929 2684,0542 3,05133778 4,53252783 EVENTI2 0,0055 44,9765 26,602646 0,93350976 0,55215122 EVIREY2 0,0477 3068,002 3601,84522 7,34231738 8,61990661 XCA_A.1 0,4371 12054,069 5729,71387 3,14810175 1,49640111 XTA_FA1 0,0199 1234,261 1216,27661 7,08027007 6,97710362 XHE_AR1 0,0507 2162,065 2032,37793 4,8680685 4,57606732 XAR_AR2 0,0656 1802,0435 372,469025 3,13586476 0,64815999 B El método de Participaciones Medias B El método de Participaciones Medias 119 B El método de Participaciones Medias Las reglas heurísticas que utiliza el método de participaciones medias (también llamado AP por sus iniciales en lengua inglesa) se basan en el principio de proporcionalidad. Así, este método supone que el flujo entrante en un nudo del sistema se reparte entre los flujos salientes en proporción al tamaño de estos. Para explicarlo mejor usaremos la figura 0.1. Figura 0.1 Principio de proporcionalidad Aplicando al sistema de la figura participaciones medias, tendríamos que el 40% del flujo por l, y el 40% del flujo por m, se deberían a la inyección de j. De la misma manera, el 60% del flujo por l y el 60% del flujo por m se deberían a la inyección de k. Numéricamente tendríamos: 30 MW ⋅ 40 = 12 MW de l debidos a j, 100 70 MW ⋅ 40 = 28MW de m debidos a j, 100 30 MW ⋅ 60 = 18MW de l debidos a k, 100 70 MW ⋅ 60 = 42 MW de m debidos a k. 100 B El método de Participaciones Medias 120 Este método es razonable y proporciona resultados lógicos en una gran variedad de situaciones de operación. Es un método apropiado para la asignación de costes de red en mercados regionales. Para saber qué proporción de la red está utilizando cada agente, basta con determinar, aplicando el principio de proporcionalidad, el camino seguido por el flujo que este agente ha inyectado o retirado del sistema.